Что послужило основой для создания дарвином теории естественного отбора
Что послужило основой для создания Ч. Дарвином теории естественного отбора?
Обсуждение вопроса:
Фундаментом для создания теории эволюции Ч. Дарвину послужили наблюдения во время кругосветного путешествия на корабле «Бигл», исследования и обобщение достижений современной ему биологии и селекционной практики.
На Галапагосских островах он обнаружил птиц, нигде более не встречающихся. Их предком, по предположению Дарвина, мог быть один из видов южноамериканских птиц. Изучение остатков вымерших животных и сравнение их с ныне живущими особями привели его к мысли, что современный органический мир является результатом постепенного развития ранее существовавших видов. В течение длительного времени он обрабатывал собранный материал, а также изучал достижения селекции по выведению новых пород животных и сортов растений.
В Англии, ставшей к середине XIX в. крупнейшей капиталистической державой, быстро развивалась селекция, что было обусловлено необходимостью увеличения объёма сельскохозяйственного производства. Создавались новые сорта злаков, овощных культур, появились высокопродуктивные породы крупного рогатого скота, овец, свиней и др. Практика селекции неопровержимо свидетельствовала о способности организмов изменять свои признаки. Изучая процесс искусственного отбора культурных форм организмов, Дарвин пришёл к выводу, что и в природе происходят аналогичные явления.
Что послужило основой для создания дарвином теории естественного отбора
Подробное решение параграф § 3 по биологии для учащихся 11 класса, авторов А.В. Теремов, Р.А. Петросова Углубленный уровень 2017
Вопрос. Вспомните, какие открытия были сделаны в естественных науках в начале – XIX в. Каковы их социально-исторические предпосылки?
Ответ. Сутью научной революции 18–19 вв. является диалектизация естествознания.
1) Немецкий философ Иммануил Кант (1724-1804) «Всеобщая естественная история и теория неба» – попытка исторического объяснения происхождения Солнечной системы.
2) Пьер Симон Лаплас «Изложение системы мира» – независимо от Канта пришел к тем же выводам. Космогоническая гипотеза Канта-Лапласа.
3) в XIX в идеи развития распространились на все естествознание. Английский естествоиспытатель Чарльз Лайель (1797-1875) «Основы геологии» – идеи геологического эволюционизма.
4) Французский биолог Жан Батист Пьер Ламарк (1744-1829)- гипотеза эволюции живой природы.
Механистические взгляды на материальный мир господствовали до XIX века. Все закономерности материального мира сводились к законам механики. С открытием электрического заряда пришлось пересматривать взгляды.
1) Француз Шарль Огюст Кулон (1736-1806) – закон взаимодействия электрических зарядов.
2) Англичанин Майкл Фарадей (1791-1867) ввел в науку понятие электромагнитного поля. Кроме вещества, в природе существует еще и поле.
3) Англичанин Джеймс Клерк Максвелл (1831-1879) «Трактат об электричестве и магнетизме» – математическая теория электромагнитного поля.
Вопрос 1. Какие открытия в биологии в начале XIX в. существенно поколебали креационистские воззрения на живую природу?
Ответ. К середине XIX в. в естествознании было сделано много новых открытий. Иммануил Кант создал теорию о происхождении космических тел естественным путём, а не в результате божественного творения. Французский учёный Пьер Симон Лаплас в работе «Изложение системы мира» математически обосновал теорию И. Канта. В 1824 г. химики впервые синтезировали органические вещества, доказав, что их образование происходит без участия «высших сил». Йенс Берцелиус показал единство элементного состава живой и неживой природы. В 1839 г. Т. Шванн и М. Шлейден создали клеточную теорию, которая постулировала, что все живые организмы состоят из клеток, общие черты которых одинаковы у всех растений и животных. Это было весомым доказательством единства происхождения живого мира.
К. М. Бэр показал, что развитие всех организмов начинается с яйцеклетки. При этом у всех позвоночных наблюдаются общие черты эмбрионального развития: на ранних этапах обнаруживается удивительное сходство в строении зародышей, принадлежащих к разным классам.
Возникла палеонтология (от греч. palaios – древний, ontos – сущее, logos – слово, учение) – наука о вымерших растениях и животных, сохранившихся в виде ископаемых остатков, отпечатков и следов их жизнедеятельности; о смене их в процессе развития жизни на Земле (рис. 5).
Исследуя строение позвоночных животных, Ж. Кювье установил, что все органы животного являются частями одной целостной системы. Строение каждого органа отвечает принципу строения всего организма, и изменение одной части тела должно вызывать изменение других частей. Не могут копыта и сложный многокамерный желудок принадлежать хищнику, а когти и острые клыки – травоядному. Соответствие строения органов друг другу Кювье назвал принципом корреляции.
Занимаясь систематикой, Ж. Кювье изучал типы строения животных. Сравнивая анатомическое строение различных живых организмов, он обнаружил их большое внутреннее сходство при внешнем разнообразии. Оказалось, например, что конечности всех наземных позвоночных состоят из одних и тех же отделов. Такое сходство в строении животных указывало на их возможное родство и общее происхождение.
Английский геолог Чарлз Лайель опроверг теорию катастроф Ж. Кювье и доказал, что поверхность земли изменяется постепенно под действием самых обычных природных факторов: ветра, дождя, прибоя, извержения вулканов и др.
Вопрос 2. Расскажите об основных этапах научной деятельности Ч. Дарвина.
Ответ. В 1832 г. юный Чарлз Дарвин был натуралистом на корабле «Бигль», отправившемся в пятилетнее кругосветное плавание. С 1837 года Дарвин начал вести дневник, в который вносил данные о породах домашних животных и сортах растений, а также соображения о естественном отборе. В 1842 году написал первый очерк о происхождении видов. Начиная с 1855 года, Дарвин переписывался с американским ботаником А. Греем, которому через два года и изложил свои идеи. Под влиянием английского геолога и естествоиспытателя Ч. Лайеля Дарвин в 1856 начал готовить третий, расширенный вариант книги. В июне 1858 года, когда работа была выполнена наполовину, 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. Лайель обратился за советом к английскому ботанику Джозефу Гукеру, и 1 июля 1859 года они вместе представили Линнеевскому обществу в Лондоне обе работы. В 1859 году Дарвин опубликовал труд «Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь», где показал изменчивость видов растений и животных, их естественное происхождение от более ранних видов. Книга Ч. Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь».
В 1868 г. вышел следующий труд Ч. Дарвина – «Изменение домашних животных и культурных растений», а в 1871 г. – книга «Происхождение человека и половой отбор», в которой рассматривался самый сложный вопрос эволюционного учения – антропогенез.
Вопрос 3. Какие социально-экономические предпосылки подготовили почву для появления эволюционного учения Ч. Дарвина?
Ответ. К ним относятся следующие:
1) накопление большого научного материала по геологии, палеонтологии, географии, ботанике, зоологии;
2) создание клеточной теории, открытие закона сохранения и превращения энергии, закона зародышевого сходства;
3) высокий уровень развития сельского хозяйства в Англии – особенно селекции животных и растений;
4) собственные наблюдения и открытия Ч. Дарвина во время кругосветного путешествия на корабле «Бигль» и при изучении сельского хозяйства Англии. В результате анализа и обобщения этого огромного фактического материала Ч. Дарвин создал эволюционное учение, которое явилось ответом на вопрос многих поколений ученых и мыслителей о происхождении видов.
Вопрос 4. Что послужило основой для создания Ч. Дарвином теории естественного отбора?
Ответ. Фундаментом для создания теории эволюции Ч. Дарвину послужили наблюдения во время кругосветного путешествия на корабле «Бигл», исследования и обобщение достижений современной ему биологии и селекционной практики.
На Галапагосских островах он обнаружил птиц, нигде более не встречающихся. Их предком, по предположению Дарвина, мог быть один из видов южноамериканских птиц. Изучение остатков вымерших животных и сравнение их с ныне живущими особями привели его к мысли, что современный органический мир является результатом постепенного развития ранее существовавших видов. В течение длительного времени он обрабатывал собранный материал, а также изучал достижения селекции по выведению новых пород животных и сортов растений.
В Англии, ставшей к середине XIX в. крупнейшей капиталистической державой, быстро развивалась селекция, что было обусловлено необходимостью увеличения объёма сельскохозяйственного производства. Создавались новые сорта злаков, овощных культур, появились высокопродуктивные породы крупного рогатого скота, овец, свиней и др. Практика селекции неопровержимо свидетельствовала о способности организмов изменять свои признаки. Изучая процесс искусственного отбора культурных форм организмов, Дарвин пришёл к выводу, что и в природе происходят аналогичные явления.
Вопрос 5. Кто автор термина «дарвинизм»? Каков вклад этого учёного в науку?
Ответ. Работы Ч. Дарвина существенно противоречили традиционным взглядам на живую природу и явились настоящим переворотом в науке. В них Ч. Дарвин изложил основные положения разработанной им эволюционной теории и охарактеризовал движущие силы и результаты эволюционного процесса.
В 1858 г. Ч. Дарвин получил рукопись молодого английского учёного Алфреда Рассела Уоллеса (1823 —1913), который независимо от него сформулировал принцип естественного отбора. Как отметил сам Дарвин, совпадение идей было поразительным. По настоянию друзей обе статьи и раннее письмо Дарвина, в котором он излагал основные положения своей теории, были представлены на заседании Линнеевского общества в Лондоне.
Его коллега А. Уоллес признал приоритет Ч. Дарвина в разработке теории естественного отбора, выпустив в 1875 г. книгу «Дарвинизм», откуда и пошло само название эволюционной теории.
ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ ЧАРЛЬЗА ДАРВИНА. ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР И ЕГО ФОРМЫ.
Впервые термин «эволюция»(от лат. evolutio – развертывание) был использован в одной из эмбриологических работ швейцарским натуралистом Шарлем Боннэ в 1762 г.В настоящее время под эволюцией понимают происходящий во времени необратимый процесс изменения какой-либо системы, благодаря чему возникает что-то новое.
Биологическая эволюция – это необратимое и в известной степени направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованиями биогеоценозов и биосферы в целом.
Теория эволюции была разработана Ч. Дарвиным (1809-1882) и изложена им в книге «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» (1859). Эволюционная теория Дарвина представляет собой целостное учение об историческом развитии органического мира. Она охватывает широкий круг проблем, важнейшими из которых являются доказательства эволюции, выявление движущих сил эволюции, определение путей и закономерностей эволюционного процесса и др.
Предпосылками к созданию теории эволюции являлись:
Общественно – экономические – накопление большого научного материала по экологии, зоологии и ботаники. Создание клеточной теории, открытие закона сохранения и превращения энергии.
Высокий уровень развития сельского хозяйства в Англии, селекция животных и растений.
Собственные наблюдения Дарвина во время кругосветного путешествия и изучение им сельского хозяйства Англии.
Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина:
1. Движущие силы эволюции, породы сортов, наследственная изменчивость и производимый человеком отбор.
2. Между особями как одного, так и разных видов возникает борьба за существование. Следствием борьбы за существование является естественный отбор – главный фактор эволюции.
3. Борьба за существование, естественный отбор, на основе наследственной изменчивости являются, по Дарвину, основными движущими силами эволюции
4. Результатом эволюции является приспособленность организмов к условиям их обитания и многообразии евидов в природе.
Дарвин показал, что основой многообразия сортов и пород является изменчивость – процесс возникновения отличий у потомков по сравнению с предками, которые обусловливают многообразие особей в пределах сорта, породы. Изменчивость делится на:
Дарвин считает, что причинами изменчивости являются воздействие на организмы факторов внешней среды(прямое и косвенное, через «воспроизводительную систему»), а также природа самих организмов (так как каждый из них специфически реагирует на воздействие внешней среды). Определив для себя отношение к вопросу о причинах изменчивости, Дарвин анализирует формы изменчивости и выделяет среди них три: определенную, неопределенную и коррелятивную.
Определенная, или групповая, изменчивость – это изменчивость, которая возникает под влиянием какого-либо фактора среды, действующего одинаково на все особи сорта или породыи изменяющегося в определенном направлении. Примерами такой изменчивости могут служить увеличение массы тела у всех особей животных при хорошем кормлении и изменение волосяного покрова под влиянием климата и т.д.
При коррелятивной, или соотносительной изменчивости изменение в каком-либо одном органе является причиной изменений в других органах. Например, у собак с плохо развитым шерстным покровом обычно недоразвиты зубы, голуби с оперенными ногами имеют перепонки между пальцами и т.д.
Естественный отбор – это процесс в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными, в данных условиях, наследственными изменениями. Материалом для естественного отбора служит наследственная (неопределенная, групповая, мутационная) изменчивость. Результатом естественного отбора служит появление новых видов.
При этом Дарвин обращал внимание на такие характерные особенности естественного отбора, как постепенность и медленность процесса изменений и способность суммировать эти изменения в крупные, решающие причины, приводящие к формированию новых видов.
Исходя из того, что естественный отбор действует среди разнообразных и неравноценных особей, он рассматривается как совокупное взаимодействие наследственной изменчивости, преимущественного выживания и размножения индивидов и групп особей, лучше приспособленных, чем другие к данным условиям существования. Поэтому учение о естественном отборе как движущем и направляющем факторе исторического развития органического мира является главным в теории эволюции Дарвина.
Формы естественного отбора:
Движущий отбор (описали Дарвин и Уоллес)— форма естественного отбора, которая действует при изменяющихся условиях оружающей среды, способствует сдвигу среднего значения признака и приводит к появлению новой, средней формы, вместо старой, которая перестала соответствовать новым условиям.
Естественный отбор до тех пор смещает среднее значение признака, пока популяция не приспособится к новым условиям. В результате в популяции из поколения к поколению происходит сдвиг средней величины признака в определённом направлении. При этом давление движущего отбора должно отвечать приспособительным возможностям популяции и скорости мутационных изменений (в ином случае давление среды может привести к вымиранию).
Примером действия движущего отбора является «индустриальный меланизм» у насекомых. «Индустриальный меланизм» представляет собой резкое повышение доли меланистических (имеющих тёмную окраску) особей в тех популяциях насекомых (например, бабочек), которые обитают в промышленных районах. Из-за промышленного воздействия стволы деревьев значительно потемнели, а также погибли светлые лишайники, из-за чего светлые бабочки стали лучше видны для птиц, а тёмные — хуже. Уменьшение в размерах слонов на островах средиземного моря, появление карликовых слонов (1,5 метра).
Стабилизирующий отбор (описал Шмальгаузен)— форма естественного отбора, которая действует в постоянных условиях среды и направлена на поддержание ранее сложившегося среднего признака, сохраняет приспособленность вида, устраняя резкие отклонения выраженности признака от средней формы. Стабилизирующий отбор не влияет на среднюю величину признака, он благоприятствует сохранению особей с признаками, близкими к среднему значению.
Например, на первый взгляд кажется, что наибольший вклад в генофонд следующего поколения должны вносить особи с максимальной плодовитостью. Однако наблюдения над природными популяциями птиц и млекопитающих показывают, что это не так. Чем больше птенцов или детёнышей в гнезде, тем труднее их выкормить, тем каждый из них меньше и слабее. В результате наиболее приспособленными оказываются особи со средней плодовитостью.
После бури, прошедшей в Англии, выжили преимущественно воробьи со средней длинной крыла, а длинно-и короткокрылые погибли в большом количестве.
Дизруптивный (разрывающий) отбор — форма естественного отбора, которая направлена против средних значений признака и ведет к разрыву популяции на две и более группыДарвин описывал действие дизруптивного отбора, считая, что он лежит в основе дивергенции, хотя и не мог привести доказательств его существования в природе. Дизруптивный отбор способствует возникновению и поддержанию полиморфизма популяций, а в некоторых случаях может служить причиной видообразования.
Примером дизруптивного отбора является образование двух рас у погремка большого на сенокосных лугах. В нормальных условиях сроки цветения и созревания семян у этого растения покрывают всё лето. Но на сенокосных лугах семена дают преимущественно те растения, которые успевают отцвести и созреть либо до периода покоса, либо цветут в конце лета, после покоса. В результате образуются две расы погремка — ранне- и позднецветущая.
На океанических островах с сильными ветрами выживают насекомые без крыльев или с очень мощными крыльями, а особи со средним значением уносятся ветром и гибнут.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Движущими силами эволюции, по Дарвину, являются наследственная изменчивость и естественный отбор. Изменчивость служит основой образования новых признаков в строении и функциях организмов, а наследственность закрепляет эти признаки. В результате борьбы за существование происходит преимущественно выживание и участие вразмножени и наиболее приспособленных особей, т. е. естественный отбор, следствием которого является возникновение новых видов. При этом существенно, что приспособленность организмов к окружающей среде носит относительный характер.
Как целостное материалистическое учение Дарвинизм совершил переворот в биологии, подорвал позиции креационизма и витализма, оказал во 2-й пол. XIX в. огромное влияние на естественные и общественные науки, культуру в целом.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Данилова В.С., Кожевников Н.Н.Основные концепции естествознания. – М.: Аспект Пресс, 2000.
2. Концепции современного естествознания/ Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. – М.: ЮНИТИ, 2000.
3. Концепции современного естествознания/ Самыгин С.И. и др. – Ростов н/Д.: Феникс, 1997.
4. Лемеза Н.А., Камлюк Л.В., Лисов Н.Д.Биология в экзаменационных вопросах и ответах. – М.: Рольф, Айрис-пресс, 1998.
Учение Ламарка и Дарвина
Ламаркизм
В начале XIX века французским ученым, Жаном Батистом Ламарком было создано эволюционное учение, в основе которого лежит внутреннее присущее организмам стремление к совершенству. Эта теория тесно переплелась с идеями креационизма, самозарождения жизни, поэтому ее трудно уложить в рамки современной науки.
Исходя из этой теории, органы, которыми животное усиленно пользуется, развиваются, а те, которые мало применяются, атрофируются и постепенно исчезают. Ламарк считал, что возникшие в органах изменения наследуются.
Если вы касались генетики, для вас должна быть очевидна ошибочность этих суждений. Разве могут изменения в соматических клетках наследоваться (на самом деле, у гидры при почковании могут, но у большинства животных это невозможно!). Только представьте: человек потерял на войне несколько пальцев руки, после войны у него рождается ребенок. Неужели можно предполагать, что и его ребенок родится без этих нескольких пальцев, которые отец потерял на войне?
Сейчас не вызывает сомнения, что потомству передается генетическая информация, лежащая в половых клетках (гаметах), но никак не в соматических.
Учение Дарвина
Возникновению учения Дарвина предшествовал ряд событий, о которых нельзя не упомянуть. Капитализм, начавшийся бурным развитием в первой половине XIX века в Англии, способствовал развитию промышленности и науки. Большие успехи делались естественными науками, учеными описывались новые виды животных и растений, селекционеры выводили новые породы и сорта.
И, конечно же, легендарное кругосветное путешествие Чарльза Дарвина на корабле «Бигль» c 1831 по 1836 год, во время которого он сделал очень важные наблюдения. Это путешествие сыграло решающую роль в возникновении учения.
Во время путешествия Чарльз Дарвин заметил отличия между галапагосскими вьюрками, населяющими острова. У них имелись разнообразные формы клювов, что позволило им занять разные экологические ниши. Этот факт в дальнейшем позволит Чарльзу Дарвину сделать важнейший вывод о причинах расхождения признаков.
Свои эволюционные идеи Чарльз Дарвин сформулировал в труде «Происхождение видов путем естественного отбора», опубликованного в 1859 году.
Именно в результате накопления особями таких различий, возникают новые виды, отличающиеся друг от друга по строению, физиологии и пр. Этим можно объяснить разнообразие форм клювов у вьюрков, на которые обратил внимание Дарвин.
Многие ошибочно приписывают фразу «Человек произошел от обезьяны» Дарвину, это не совсем верно. Лучше всего в этом вопросе дать слово самому Дарвину: «Так как человек, с генеалогической точки зрения, принадлежит к узконосым обезьянам Старого Света, то мы должны заключить, сколько бы ни протестовала наша гордость против подобного вывода, что наши древние родоначальники должны быть отнесены к этому семейству. Мы не должны, однако, впасть в другую ошибку, предполагая, что древний родоначальник всего обезьяньего рода, не исключая и человека, был тождественен или даже близко сходен с какой-либо из ныне существующих обезьян.»
Синтетическая теория эволюции (СТЭ)
Я должен предупредить вас, что некоторые термины, скорее всего, окажутся новыми. Обязательно вернитесь к эволюционным теориям, когда тщательно освоите генетику и научитесь решать генетические задачи, тогда вам откроются эти теории во всей своей красе.
В СТЭ авторы стремились обобщить все открытые генетикой факты и связать их с дарвинизмом. Большой вклад в создание СТЭ внесли Северцов А.Н. и Шмальгаузен И.И.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.