Evolutsioonil on kolm peamist suunda – aromorfoos, idioadaptatsioon ja üldine degeneratsioon. Kõik need toovad kaasa bioloogilise progressi ehk liikide ja suuremate taksonite õitsengu, kui rühm suurendab oma arvukust ja liigilist mitmekesisust ning laiendab leviala.
Bioloogiline progress vastandub bioloogilisele regressioonile, kui liikide arv, levila, samuti taksoni liikide arv väheneb rühma suutmatuse tõttu kohaneda muutuvate keskkonnatingimustega. Teisisõnu, bioloogiline regressioon toimub siis, kui taksoni ajalooline areng ei järgi ühtki evolutsiooni suunda.
Aromorfoos
Aromorfoos viitab suurtele evolutsioonilistele muutustele, mis tavaliselt viivad suurte taksonite, näiteks loomade klasside tekkeni. Aromorfoosid tõstavad üldist organiseerituse taset, muudavad selle keerulisemaks ja on evolutsiooni peamine tee. Need esinevad harva, muudavad oluliselt organismide morfofüsioloogiat ja võimaldavad koloniseerida uusi elupaiku.
Aromorfoos on keeruline, mõjutades erinevaid organsüsteeme. Nii et kopsude välimus "tõmbas" välja kolmekambrilise südame välimuse. Soojaverelisuse ilmnemisel mängis olulist rolli neljakambrilise südame tekkimine ja vereringeringide täielik eraldumine.
Näited aromorfoosidest: fotosünteesi ilmnemine, hulkraksus, suguline paljunemine, sisemine luustik, kopsude areng, soojaverelisuse ilmnemine loomadel, juurte ja juhtivate kudede teke taimedes, lille ja vilja välimus .
Kopsude ilmumine võimaldas organismidel liikuda maismaale, st asustada oma elupaika uute keskkonnatingimustega. Lindudel ja imetajatel tekkinud soojaverelisus võimaldas neil vähem temperatuurist sõltuda ning asustada elupaiku, kuhu kahepaiksed ja roomajad ei pääse.
Tänu juurte ilmumisele, mis kinnitavad taime pinnasesse ja imavad vett, ning ka juhtivale süsteemile, mis toimetab vett kõikidesse rakkudesse, said taimed maismaal kasvada. Nende biomass on siin saavutanud tohutu väärtuse.
Idioadaptatsioon
Idioadaptatsioon on väike evolutsiooniline muutus, mis võimaldab liikidel kohaneda keskkonna eripärade ja kitsa ökoloogilise nišiga. Need on privaatsed kohandused, mis ei muuda organisatsiooni üldist taset.
Idioadaptatsioon tagab erinevate adaptiivsete vormide tekkimise samal organisatsiooni tasandil.
Seega on kõigil imetajatel sarnane sisemine struktuur. Erinevate elupaikadega, toitumisviisidega kohanenud liikide mitmekesisus saavutati aga sellise evolutsioonisuunaga nagu idioadaptatsioon.
Katteseemnetaimedes on palju erinevaid liike, hulk eluvorme (ürdid, põõsad, puud). Nad erinevad suuresti välimuselt, kuid nende morfoloogia ja füsioloogia jagavad sama organiseerituse taset.
Idioadaptatsioonide tulemusena muutuvad suure taksoni jaoks ebaolulised märgid. Näiteks on kõigil lindudel nokk, selle välimuse andis aromorfoos. Kuid igal liigil on oma noka kuju ja suurus, mis on kohandatud konkreetsete söötmismeetoditega. Seda andsid idioadaptatsioonid.
Üldine degeneratsioon
Taimemaailmas on taandarengu näiteks doder, millel pole oma klorofülli, ta toitub teistest katteseemnetaimedest.
Ilmselt tuleks üldist degeneratsiooni tähtsuselt võrdsustada aromorfoosiga, mitte idioadaptatsiooniga, kuna see mõjutab tavaliselt olulisi muutusi kehas. Näiteks terve süsteemi või isegi organsüsteemide kaotus on suur muutus.
Väiksemaid osalisi degeneratsioone, mis põhjustavad mis tahes organi struktuuri lihtsustamist, näiteks maa-aluse eluviisiga loomade hea nägemise kaotust, tuleks käsitleda idioadaptatsioonina.
Täna räägime sellest, mis on evolutsioon bioloogias, mis tähtsus sellel on. Loomulikult ei saa me sellel teemal rääkides ignoreerida Charles Darwini evolutsiooniteooriat, kes selle maailmale välja pakkus ja mis eksisteerib tänaseni.
Mis on siis evolutsioon bioloogias? Selle mõiste all on tavaks mõista järkjärgulisi muutusi, mis pole eriti silmatorkavad. Kuid selle protsessi tulemusena toimuvad ka põhimõttelised muutused. Bioloogia evolutsioon võib viia isegi uute elusolendiliikide tekkeni või vanade radikaalse muutumiseni ja kohanemiseni. Mis tähtsus on evolutsioonil loodusteadustes? Kindlasti võti. Saate sellest aru selle töö lõpuks.
Evolutsioon
Räägime nüüd veidi meie artikli kõige olulisemast kontseptsioonist. Mis on evolutsioon bioloogias? Oluline on mõista, et see nähtus on pöördumatu ja on otseselt seotud ajaloolise protsessiga, eluslooduse arenguga. Võib käsitleda biosfääri üksikute osade või üldiselt kogu meie planeedi elu arengut. Pidage meeles, et areneda saab ainult elusorganism.
Varem oli evolutsioon vastandatud sellisele asjale nagu "revolutsioon". Kuid nende kahe protsessi usina uurimise käigus selgus, et evolutsiooni ja revolutsiooni on üksteisest üsna raske eristada. Miks? Evolutsioon võib kesta miljoneid aastaid või olla kiire. Seega on piirid nende kahe protsessi vahel muutunud väga häguseks.
Mõned usuvad, et inimene on evolutsiooni tulemus, see tähendab, et me põlvneme iidsetest ahvidest. Selle teooria esitas kuulus teadlane Charles Darwin. Ja seda teooriat nimetatakse evolutsiooniliseks. Uskuge või mitte, aga igaüks otsustab ise, sest nüüd on palju muid võimalikke hüpoteese. Kuid kuna me räägime oma töös evolutsioonist, ei saa me eirata Darwini teooriat. Soovitame teil alustada kohe.
Darwini teooria
Charles Darwin oli esimene, kes selgitas inimkonnale, mis on evolutsioon bioloogias. Mainime ka, et tema teooria põhines T. Malthuse töödel, kes esitas maailmale 1778. aastal oma rahvastiku traktaadi. Seda tööd uurides suutis Charles Darwin sõnastada põhiseadused, evolutsiooni edasiviivad jõud. Millest T. Malthuse looming räägib? Ta selgitas, mis juhtuks meist, kui rahvastiku kasvu ei piiraks ükski tegur.
Märgime ka, et Darwin kandis Malthuse teooria üle teistesse elussüsteemidesse, tema peamine panus teadusesse on evolutsiooni toimumise selgitamine. Esmalt tutvustas ta mõistet "looduslik valik". Võib mainida, et samale järeldusele suutis jõuda ka teine teadlane (A.R. Wallace). Seejärel ühinesid Darwin ja Wallace ning võtsid 1858. aastal ühise ettekandega kohtumisel sõna ning juba 1859. aastal esitles Charles Darwin maailmale teost Liikide päritolust.
Kaasaegne teooria
Niisiis, mis on evolutsioon bioloogias, oleme Charles Darwini teooria kohaselt juba määratluse esitanud. Kuid on ka kaasaegne (seda nimetatakse ka sünteetiliseks) evolutsiooniteooria. Heidame sellele lühiülevaate.
Neodarvinismi teooria on Darwini-Wallace’i teooria, mida uuendati 20. sajandil. See juhtus järgmiste valdkondade andmete värskendamise ja lisamise tulemusena:
- geneetika;
- paleontoloogia;
- molekulaarbioloogia;
- ökoloogia;
- etoloogia.
Miks nimetatakse seda teooriat sünteetiliseks? Just sellepärast, et see on Charles Darwini esitatud peamiste seisukohtade süntees.
Evolutsiooni seadused
- evolutsiooni kiirus ei ole sama;
- uute liikide teke toimub lihtvormides;
- täheldatakse regressiivse evolutsiooni juhtumeid;
- evolutsioon toimub teatud tegurite mõjul (mutatsioonid, looduslik valik, geneetiline triiv).
Evolutsiooni tegurid
Saime teada, mis on evolutsioon bioloogias ja selle olemus. Räägime nüüd teguritest. Need saadi kõigi evolutsiooni kohta kogunenud teadmiste uurimise ja süstematiseerimise tulemusena. See on ainus viis näha ja mõista liikumapanevaid jõude, mis võimaldavad paljudel liikidel (ellujäämiseks vähem kohanenud) meie planeedile jääda.
Seega on ainult kolm peamist tegurit:
- rahvastiku lained;
- rühma isolatsioon.
Valikuvormid
Evolutsioonist rääkides võime eristada mitmeid loodusliku valiku vorme:
- stabiliseeriv;
- kolimine;
- häiriv.
Esimene tüüp on suunatud konkreetse liigi stabiilsuse säilitamisele. Mõelge varblaste näitele. Tugeva tormi ajal leiti 136 surevat lindu. 64 neist surid, kuna neil olid kas lühikesed või pikad tiivad. Keskmise suurusega isendid jäid ellu, kuna nad olid vastupidavamad.
Liigutaja avaldub järgmiselt: madudel jäsemete või koopaloomadel silmade, sõralistel sõrmede kadumine jne. See tähendab, et elund (või osa sellest), mida loom ei vaja, lihtsalt kaob.
Häiriva valiku näiteks võivad olla teod (täpsemalt nende värvus). Kui muld on pruun, on kest pruuni või kollase varjundiga.
Evolutsioon bioloogias- eluslooduse pöördumatu ajalooline areng. Võite kaaluda kogu biosfääri ja üksikute loomadest, taimedest ja mikroorganismidest koosnevate koosluste evolutsiooni, üksikute süstemaatiliste rühmade ja isegi organismide - elundite - osade arengut (näiteks hobuse ühevarbalise jäseme areng), kuded (näiteks lihased, närvid), funktsioonid (hingamine, seedimine) ja isegi üksikud valgud (näiteks hemoglobiin). Kuid selle sõna otseses tähenduses saavad areneda ainult need organismid, mis ühiselt moodustavad üksikute liikide populatsioone.
Evolutsiooni on sageli vastandatud revolutsioonile – kiirele ja olulisele mastaabimuutusele. Nüüd on aga selgunud, et eluslooduse arenguprotsess koosneb nii järkjärgulistest kui järskudest muutustest; nii kiired kui kestavad miljoneid aastaid.
Millised on bioloogilise evolutsiooni tunnused?
Esiteks järjepidevus. Elu tekkimise hetkest ei teki eluslooduses uus mitte nullist, mitte millestki, vaid vanast. Meid ja esimesi primitiivseid mikroorganisme, mis tekkisid umbes 4 miljardit aastat tagasi, ühendab katkematu põlvkondade ahel.
Hominiid põlvnes ühisest esivanemast
Evolutsiooni samavõrd iseloomulik tunnus on organismide struktuuride komplitseerimine ja paranemine ühest geoloogilisest ajastust teise. Algul eksisteerisid Maal ainult mikroorganismid, siis tekkisid ainuraksed algloomad, seejärel mitmerakulised selgrootud loomad. "Kalade ajastule" järgnes "Kahepaiksete ajastu", seejärel "roomajate, peamiselt dinosauruste ajastu" ja lõpuks "Imetajate ja lindude ajastu". Viimastel aastatuhandetel hakkas inimene biosfääris domineerivat kohta vallutama.
Evolutsioon ei ole meile enam üllatav. Kuid see ei olnud alati nii. Kuigi Vana-Kreeka tark Herakleitos ütles: "Kõik voolab", tundus metsloom keskaja inimestele ja meie ajale veelgi lähemal olevat midagi tardunud, liikumatut, mille Issand Jumal lõi lõplikult loomise päevil. . Üksikuid mässulisi kiusati taga ja peaaegu keegi polnud selles veendunud. Siis näis näiteks zooloogide avastatud tõsiasi olevat tugev argument evolutsiooni vastu: kassid, kelle muumiad olid Egiptuse hauakambrites, ei erinenud tänapäevastest. Nii väidab üks minut kella vaatav laps, et tunniosuti on liikumatu. Lõppude lõpuks ei ole need paar tuhat aastat, mis meid püramiidide ehitajatest eraldavad, kasside evolutsioonis rohkem kui üks sekund.
Kedagi ei veennud fossiilsete loomade jäänused, mida Maal enam ei eksisteeri. Parimal juhul uskusid üsna tõsised teadlased, et piibellik Noa ei võtnud mammuteid oma laeva ruumipuuduse tõttu. Seetõttu kasutati laialdaselt terminit "veeveekogumiseelsed loomad". Loomade ja taimede võimalikust muutumisest põlvest põlve sai rääkida puhteoreetiliselt. Kuid millised on nende muutuste mehhanismid? Mis on evolutsiooni edasiviivate jõudude olemus? Keegi ei teadnud seda.
Prantsuse loodusteadlane J. B. Lamarck kirjeldas 1809. aastal esimest korda üksikasjalikult esimest terviklikku evolutsioonikontseptsiooni teoses "Zooloogia filosoofia". Kuid ta selgitas evolutsiooni olemust ja selle liikumapanevaid jõude isegi tolle aja kohta ebarahuldavalt ning tema kontseptsioon (lamarckism) ei olnud edukas. Tõsi, ühel või teisel kujul kerkib aeg-ajalt esile Lamarcki ideid evolutsiooni kohta, kuigi tõelised teadlased neid tõsiselt ei võta.
Alates Lamarcki ajast on bioloogia kogunud tohutul hulgal uusi fakte, mis kinnitavad evolutsiooniprotsessi olemasolu. 1859. aastal sõnastas inglise loodusteadlane C. Darwin esimese teadusliku evolutsiooniteooria. Evolutsioonidoktriin arenes edasi. Pärilikkuse ja muutlikkuse seaduste lahtiharutamine ning nende kombineerimine darvinismiga andis kaasaegse evolutsiooniteooria.
Bioloogiline evolutsioon on määratletud kui mis tahes geneetiline muutus populatsioonis, mis on toimunud mitme põlvkonna jooksul. Need muutused võivad olla väikesed või suured, väga märgatavad või mitteolulised.
Et sündmust saaks pidada evolutsiooni näiteks, peavad muutused toimuma liigi geneetilisel tasemel ja kanduma edasi põlvest põlve. See tähendab, et , või täpsemalt, alleelid populatsioonis muudetakse ja antakse edasi. Need muutused on täheldatud elanikkonna (ilmnevad füüsilised tunnused, mida võib näha).
Populatsiooni geneetilise taseme muutust defineeritakse kui väikesemahulist muutust ja seda nimetatakse mikroevolutsiooniks. Bioloogiline evolutsioon hõlmab ka ideed, et kõik elusorganismid on omavahel seotud ja võivad põlvneda ühest ühisest esivanemast. Seda nimetatakse makroevolutsiooniks.
Mis ei ole seotud bioloogilise evolutsiooniga?
Bioloogiline evolutsioon ei määratle organismide lihtsat muutumist ajas. Paljud elusolendid kogevad aja jooksul muutusi, näiteks kaotust või suuruse suurenemist. Neid muutusi ei peeta evolutsiooni näideteks, kuna need ei ole geneetilised ja neid ei saa järgmisele põlvkonnale edasi anda.
Evolutsiooniteooria
Kuidas tekib populatsioonis geneetiline mitmekesisus?
Seksuaalne paljunemine võib luua populatsioonis soodsaid geenikombinatsioone või eemaldada ebasoodsad.
Soodsamate geneetiliste kombinatsioonidega populatsioon jääb oma keskkonnas ellu ja paljuneb rohkem järglasi kui ebasoodsamate geneetiliste kombinatsioonidega isendid.
Bioloogiline evolutsioon ja kreatsionism
Evolutsiooniteooria on tekitanud vaidlusi selle algusest peale, mis kestab tänaseni. Bioloogiline evolutsioon on religiooniga vastuolus seoses vajadusega jumaliku looja järele. Evolutsionistid väidavad, et evolutsioon ei käsitle küsimust, kas Jumal on olemas, vaid püüab selgitada, kuidas looduslikud protsessid toimuvad.
See aga ei välista tõsiasja, et evolutsioon on vastuolus teatud usuliste veendumuste mõne aspektiga. Näiteks evolutsiooniline käsitlus elu olemasolust ja piibellik loomiskirjeldus on üsna erinevad.
Evolutsioon eeldab, et kogu elu on seotud ja seda saab taandada ühele ühisele esivanemale. Piibli loomise sõnasõnaline tõlgendus viitab sellele, et elu lõi kõikvõimas üleloomulik olend (Jumal).
Teised on aga püüdnud neid kahte ühendada, väites, et evolutsioon ei välista Jumala võimalikkust, vaid lihtsalt seletab protsessi, mille käigus Jumal elu lõi. See seisukoht on aga endiselt vastuolus Piiblis esitatud loovuse sõnasõnalise tõlgendusega.
Enamasti nõustuvad evolutsionistid ja kreatsionistid, et mikroevolutsioon eksisteerib ja on looduses nähtav.
Makroevolutsioon viitab aga evolutsiooniprotsessile, mis toimub liigi tasandil ja kus üks liik areneb teisest liigist. See on teravas vastuolus piibli seisukohaga, et Jumal oli isiklikult seotud elusorganismide tekke ja loomisega.
Seni on evolutsiooni/kreatsionismi debatt käimas ja näib, et nende kahe vaate erimeelsused tõenäoliselt niipea ei lahene.
Kui leiate vea, tõstke esile mõni tekstiosa ja klõpsake Ctrl+Enter.
Metsloomade ajalooline areng toimub vastavalt teatud seadustele ja seda iseloomustab üksikute tunnuste kombinatsioon. Bioloogia edusammud 19. sajandi esimesel poolel olid eelduseks uue teaduse – evolutsioonibioloogia – loomisele. Ta sai kohe populaarseks. Ja ta tõestas, et evolutsioon bioloogias on nii üksikute liikide kui ka kogu nende koosluste – populatsioonide – deterministlik ja pöördumatu arenguprotsess. See esineb Maa biosfääris, mõjutades kõiki selle kestasid. See artikkel on pühendatud nii bioloogilise liigi mõistete uurimisele kui ka
Evolutsiooniliste vaadete kujunemislugu
Teadus on läbinud raske tee, kujundades maailmavaatelisi ideid meie planeedi olemuse aluseks olevate mehhanismide kohta. See sai alguse kreatsionismi ideedest, mida väljendasid C. Linnaeus, J. Cuvier, C. Lyell. Esimese evolutsioonilise hüpoteesi esitas prantsuse teadlane Lamarck oma töös "Zooloogia filosoofia". Inglise teadlane Charles Darwin oli esimene teaduse alal, kes väitis, et bioloogia evolutsioon on pärilikul muutlikkusel ja looduslikul valikul põhinev protsess. Selle aluseks on olelusvõitlus.
Darwin uskus, et pidevate muutuste ilmnemine bioloogilistes liikides on nende kohanemise tulemus keskkonnategurite pideva muutumisega. Olelusvõitlus on teadlase sõnul kombinatsioon organismi suhetest ümbritseva loodusega. Ja selle põhjus peitub elusolendite soovis oma arvukust suurendada ja elupaiku laiendada. Kõik ülaltoodud tegurid ja hõlmavad evolutsiooni. Bioloogia, mille 9. klass õpib klassiruumis, käsitleb päriliku muutlikkuse ja loodusliku valiku protsesse rubriigis "Evolutsiooniline õpetus".
Sünteetiline hüpotees orgaanilise maailma arengust
Isegi Charles Darwini eluajal kritiseerisid tema ideid mitmed kuulsad teadlased nagu F. Jenkin ja G. Spencer. 20. sajandil sai seoses kiirete geeniuuringute ja Mendeli pärilikkusseaduste postuleerimisega võimalikuks evolutsiooni sünteetilise hüpoteesi loomine. Oma kirjutistes kirjeldasid seda näiteks S. Chetverikov, D. Haldane ja S. Ride. Nad väitsid, et evolutsioon bioloogias on bioloogilise progressi nähtus, millel on aromorfoosid, idioadaptatsioonid, mis mõjutavad erinevate liikide populatsioone.
Selle hüpoteesi kohaselt on evolutsioonilisteks teguriteks elulained ja eraldatus. Looduse ajaloolise arengu vormid avalduvad sellistes protsessides nagu eristumine, mikroevolutsioon ja makroevolutsioon. Ülaltoodud teaduslikke seisukohti saab esitada kui teadmiste kokkuvõtet mutatsioonide kohta, mis on päriliku varieeruvuse allikaks. Nagu ka ideid populatsioonist kui bioloogilise liigi ajaloolise arengu struktuuriüksusest.
Mis on evolutsiooniline keskkond?
Seda mõistet mõistetakse kui biogeotsenootilist.Selles toimuvad mikroevolutsioonilised protsessid, mis mõjutavad ühe liigi populatsioone. Selle tulemusena muutub võimalikuks alamliikide ja uute bioloogiliste liikide teke. Siin vaadeldakse ka protsesse, mis viivad taksonite - perekonnad, perekonnad, klassid - ilmumiseni. Need kuuluvad makroevolutsiooni. V. Vernadski teaduslikud uuringud, mis tõestavad biosfääri elusaine organiseerimise kõigi tasandite tihedat omavahelist seost, kinnitavad tõsiasja, et biogeocenoos on keskkond evolutsiooniliste protsesside jaoks.
Haripunktis, st stabiilsetes ökosüsteemides, kus paljude klasside populatsioonide mitmekesisus on suur, toimuvad muutused sidusa evolutsiooni tulemusena. sellistes stabiilsetes biogeotsenoosides nimetatakse tsenofiilseteks. Ja ebastabiilsete tingimustega süsteemides toimub ökoloogiliselt plastiliste, niinimetatud tsenofoobsete liikide seas koordineerimata evolutsioon. Sama liigi erinevatesse populatsioonidesse kuuluvate isendite ränded muudavad nende geenivaramusi, häirides erinevate geenide esinemissagedust. Nii ütleb kaasaegne bioloogia. Orgaanilise maailma areng, mida me allpool käsitleme, kinnitab seda fakti.
Looduse arenguetapid
Teadlased nagu S. Razumovski ja V. Krasilov tõestasid, et looduse arengu aluseks olev evolutsioonitempo on ebaühtlane. Need kujutavad endast aeglasi ja peaaegu märkamatuid muutusi stabiilsetes biogeocenoosides. Need kiirenevad järsult keskkonnakriiside perioodidel: inimtegevusest tingitud katastroofid, liustike sulamine jne. Kaasaegses biosfääris elab umbes 3 miljonit liiki elusolendeid. Neist kõige olulisemat inimelu jaoks uurib bioloogia (7. klass). Algloomade, koelenteraatide, lülijalgsete, koordaate evolutsioon on nende loomade vereringe-, hingamis- ja närvisüsteemi järkjärguline tüsistus.
Arhea settekivimitest leitakse esimesi elusorganismide jäänuseid. Nende vanus on umbes 2,5 miljardit aastat. Alguses ilmusid esimesed eukarüootid.Mitmerakuliste organismide tekke võimalikud variandid selgitavad I. Mechnikovi fagotsütella ja E. Getelli mao teaduslikke hüpoteese. Bioloogia evolutsioon on metsloomade arengutee alates esimestest arheaaegsetest eluvormidest kuni tänapäevase kainosoikumi ajastu taimestiku ja loomastiku mitmekesisuseni.
Kaasaegsed ideed evolutsiooni teguritest
Need on tingimused, mis põhjustavad organismides adaptiivseid muutusi. Nende genotüüp on välismõjude eest enim kaitstud (bioloogilise liigi genofondi säilimine). Pärilik informatsioon võib geenide mõjul veel muutuda.Just sel viisil - omandades uusi märke ja omadusi - toimus loomade evolutsioon. Bioloogia uurib seda sellistes osades nagu võrdlev anatoomia, biogeograafia ja geneetika. Paljunemisel kui evolutsiooni teguril on erakordne tähtsus. See tagab põlvkondade vahetuse ja elu järjepidevuse.
Inimene ja biosfäär
Bioloogia uurib Maa kestade tekkeprotsesse ja elusorganismide geokeemilist aktiivsust. Meie planeedi biosfääri evolutsioonil on pikk geoloogiline ajalugu. Selle töötas välja V. Vernadski oma õpetustes. Ta võttis kasutusele ka mõiste "noosfäär", mis tähendab selle all teadliku (vaimse) inimtegevuse mõju loodusele. Elusaine, mis siseneb kõigisse planeedi kestadesse, muudab neid ja määrab ainete ja energia ringluse.