Теория биологической эволюции и генетическое разнообразие

Ветки эволюцииПравить

Есть несколько вариантов, сколько раз сможет эволюционировать покемон.

Три формы эволюцииПравить

Наиболее известна ветка из трёх форм эволюции, ведь именно такая у всех стартовиков. Различия между первой и третьей формы обычно довольно большие. Из маленького покемончика получается огромный покемонище.

Две формы эволюцииПравить

Ветка из двух эволюций — самая распространённая. Это наиболее стабильная группа. Между первой и последней формами чаще всего меньший разрыв в статах и меньше отличаются размеры. Хотя в этих случаях бывают и разницы большие по размеру.

Разнообразная эволюцияПравить

Разнообразие эволюций Иви

Хотя большинство покемонов может эволюционировать лишь в один вид покемона, есть исключения, которые при разных условиях могут эволюционировать в одну из двух или более форм. Наиболее ярким примером тут служит Иви, который способен эволюционировать сразу в 8 различных покемонов. При этом отмечается, что сумма статов у всех возможных форм одинаковая, различается только то, каким образом они распределены.

О теории теоэволюционизма, попытки симбиоза креационизма и эволюционизма

Концепция «Теистического эволюционизма» или «творения через эволюцию» рассматривает эволюцию как способ, который Бог использует для того, чтобы создать человека и остальных живых существ. Предполагается, что Бог сотворил некую неоформленную материю и заложил в нее некие принципы, по которым она развивается.
Другие теистические эволюционисты говорят, что Бог не просто дал законы природы, а затем самоустранился, но и Сам контролировал эволюцию и направлял в нужное русло, чтобы в конце концов на земле появился человек и все животные и растения, необходимые для его жизнедеятельности. Таким образом, шесть дней творения, описанные в Библии, совпадают с эволюцией. Однако здесь есть сразу несколько подводных камней.

1. Возникает проблема страданий и смерти. Теистический эволюционизм предполагает, что смерть и страдания в творении существовали с самого начала и были способом, посредством которых Бог создал всё живое. Естественный отбор, борьба за существование, всё это началось за сотни миллионов лет до возникновения человека. Эволюция, как известно, была сопряжена не только с появлением, но и с исчезновением целого ряда групп, вспомним динозавров. Получается, что Бог, если Он творил посредством эволюции, одной рукой что-то создавал, а другой уничтожал.

2. Есть еще и другая проблема. Продуктом эволюции являемся не только мы с вами, животные, растения, бабочки, которые всем нравятся, но и смертоносные бактерии, вирусы, паразиты, отравляющие жизнь человеку.

3. Само грехопадение, этот фундаментальный догмат христианства, в рамках теистического эволюционизма становится проблематичным. Что представляли собой первые люди? Они были полуживотными? Но тогда могли ли эти создания, обуреваемые животными инстинктами, сделать осознанный выбор, быть им с Богом или против Бога? И о каком рае можно говорить применительно к такому пещерному человеку?
Получается, что Бог, если Он действовал с помощью эволюции, изначально сотворил людей смертными, поскольку они произошли от смертных животных, сотворил их греховными, поскольку люди унаследовали от животных инстинкты и соответствующее поведение.
Получается, что никакого грехопадения и не было. Многие теистические эволюционисты, включая таких известных, как Пьер Тейяр де Шарден, говорят, что от догмата о грехопадении, хотя ему две тысячи лет, надо отказаться. Как писал один из современных теистических эволюционистов англиканский священник и биохимик Артур Пикок, «у людей никогда не было райского прошлого, и они являются скорее поднимающимися животными, чем падшими ангелами».
Но если не было грехопадения, то и искупление не нужно. Чей грех пришел загладить Господь, если греховность человека — нечто врожденное, то, с чем он был сотворен? Здание христианского вероучения начинает рассыпаться, если мы всерьез задумаемся над выводами, которые можно сделать из учения о творении через эволюцию.

***

См. КОСМОГОНИЯ, КРЕАЦИОНИЗМ, ДНИ ТВОРЕНИЯ, АНТРОПНЫЙ ПРИНЦИП

Спонтанная теория эволюции

Греческий философ Аристотель (384–322 гг. До н.э.) был одним из первых зарегистрированных ученых, сформулировавших теорию самопроизвольного рождения, представление о том, что жизнь может возникнуть из неживой материи. Аристотель предположил, что жизнь возникла из неживого материала, если материал содержал пневму («жизненное тепло»). В качестве доказательства он отметил несколько случаев появления животных из среды, ранее лишенной живых организмов. Например, внезапное появление рыбы в новой луже воды.

Эта теория сохранилась до семнадцатого века, когда ученые предприняли дополнительные эксперименты, чтобы поддержать или опровергнуть ее. К этому времени сторонники теории цитировали, как лягушки просто появляются на грязных берегах реки Нил в Египте во время ежегодного наводнения.

Другие заметили, что мыши просто появились среди зерна, хранящегося в сараях с соломенными крышами. Когда крыша протекла и зерно отлилось, появились мыши. Ян Баптиста ван Хельмонт, фламандский ученый семнадцатого века, предположил, что мыши могут появиться из ветоши и зерен пшеницы, оставленных в открытом контейнере на 3 недели. На самом деле такие места обитания обеспечивают идеальные источники пищи и убежище для процветания мышей.

Однако один из современников Ван Гельмонта, итальянский врач Франческо Реди (1626–1697), провел в 1668 году эксперимент, который одним из первых опроверг идею о том, что личинки (личинки мух) самопроизвольно образуются на мясе, оставленном на открытом месте. Он предсказал, что предотвращение прямого контакта мух с мясом также предотвратит появление личинок.

Реди оставил мясо в каждом из шести контейнеров. Два были открыты для воздуха, два были покрыты марлей, а два были плотно закрыты. Его гипотеза была доказана, когда личинки развивались в непокрытых кувшинах, но в плотно закрытых кувшинах не появлялись личинки.

Он пришел к выводу, что личинки могли образоваться только тогда, когда мухи имели возможность откладывать яйца в мясо, и что личинки были потомством мух, а не продуктом спонтанного рождения.

Принципы дискуссии со сторонниками эволюционизма

а. Следует учитывать, что эволюционная теория не остановилась на Дарвине, он лишь дал мощный толчок её развитию. Кризис дарвиновской теории привёл к возникновению  новых идей: скачкообразной эволюции (пунктуализма), постепенного изменения (градуализма), катастрофизма… В настоящее время главенствует синтетическая теория эволюции.

б. Настойчиво требуйте у оппонентов объяснять отстаиваемые ими идеи в общедоступной форме, без отсылок к авторитетам и научным трудам. Простота обнажает нелепость некоторых искусственных обобщений.

в. Имейте в виду, что книги и научные работы — это далеко не всегда доказательства, а лишь возможные теории. Поэтому будьте внимательны к высказываниям «Некто убедительно доказал, что…». Доказал возможность, но не обязательно истинность.

г. Не используйте непроверенные аргументы. Например, эту вырванную из контекста цитату Дарвина: «В высшей степени абсурдным, откровенно говоря, может показаться предположение, что путем естественного отбора мог образоваться глаз…» (Дарвин, 1872)

д. Не смешивайте аргумент и доказательство. Такие понятия, как антропный принцип, кембрийский взрыв, 2-й закон термодинамики, Кошмар Дженкина, межвидовый барьер в той или иной степени уже адаптированы эволюционистами к своей теории.

е. Наиболее распространённые преувеличения эволюционистов состоят в:
— переносе результатов лабораторных экспериментов со строго заданными условиями на реальный мир;
— переносе явлений растительного мира на животный (если что-то возможно в растительном мире, то это же подразумевается возможным и в мире животном);
— распространении результатов экспериментов и наблюдений над микроорганизмами на всю живую природу.

ж. Будьте готовы к тому, что ваши оппоненты будут вести полемику высокомерно и агрессивно. Это обычное проявление гордости ума, к которому относятся квазирелигиозные теории самовозникновения и саморазвития жизни.

з. Ссылки на «теорию заговора» учёных-эволюционистов выглядят наивными, но отрицать общий духовный корень этой теории было бы столь же наивно. 

***

Виды доказательств эволюции

А теперь поговорим о том, какие существуют доказательства макроэволюции. Во-первых, это сравнительно-анатомическая система умозаключений, которая основывается на том, что у всех животных единый тип строения. Именно это указывает на то, что все мы имеем общее происхождение

Здесь большое внимание уделяется гомологичным органам, также атавизмам. Атавизмы человека — это возникновение хвоста, многососковость и сплошной волосяной покров

Важное доказательство макроэволюции заключается в наличии рудиментарных органов, которые больше не нужны человеку и постепенно исчезают. Рудименты — это аппендикс, волосяной покров и остатки третьего века

Теперь рассмотрим эмбриологические доказательства, которые заключаются в том, что все позвоночные животные имеют похожие зародыши на ранних стадиях развития. Конечно, со временем это сходство становится всё менее заметным, так как начинают преобладать характерные черты для определённого вида.

Палеонтологические доказательства процесса эволюции видов заключаются в том, что по остаткам некоторых организмов можно исследовать переходные формы других вымерших существ. Благодаря ископаемым останкам ученые могут узнавать о том, что существовали переходные формы. Например, такая форма жизни существовала между пресмыкающимися и птицами. Также благодаря палеонтологии ученые смогли построить филогенетические ряды, в которых можно четко отследить последовательность сменяющих друг друга видов, развивающихся в процессе эволюции.

Биохимические доказательства основываются на том, что у всех живых организмов на земле единообразный химический состав и генетический код, что также следует отметить. Более того, мы все схожи по энергетическому и пластическому обмену, а также ферментативному характеру некоторых процессов.

Биогеографические доказательства строятся на том, что процесс эволюции отлично отражается в характере распространения животных и растений по поверхности Земли. Так, учёные условно поделили массив планеты на 6 географических зон. Подробно рассматривать их мы здесь не будем, но заметим то, что наблюдается очень тесная связь между континентами и родственными видами живых организмов.

Благодаря макроэволюции мы можем понимать, что все виды произошли путем эволюции от ранее живших организмов. Таким образом раскрывается суть самого процесса развития.

История теории эволюции

Идея о том, что черты передаются от родителей к потомству, существует со времен древнегреческих философов. В середине 1700-х годов Кэрол Линней придумал свою систему таксономического наименования, которая группировалась по видам и подразумевала, что существует эволюционная связь между видами внутри одной группы.

В конце 1700-х годов появились первые теории, которые со временем менялись. Ученые, такие как Граф де Буффон и дедушка Чарльза Дарвина, Эразм Дарвин, предложили идею того, что виды менялись со временем, но ни один человек не мог объяснить, как и почему это происходило. Они также держали свои размышления в секрете, так как их теории были спорными относительно общепринятых религиозных взглядов той эпохи.

Жан Батист Ламарк, ученик графа де Буффона, был первым, кто публично заявил об изменении видов с течением времени. Однако, часть его теории была неверна. Ламарк предложил, что приобретенные черты передаются по наследству. Жорж Кювье смог доказать ошибочность этого утверждение. Он также имел доказательства существования видов, которые эволюционировали и вымерли.

Кювье верил в катастрофизм и считал, что эти изменения и исчезновения в природе происходили внезапно и бурно. Джеймс Хаттон и Чарльз Лайел противопоставляли аргументам Жоржа Кювье идею униформитаризма. Эта теория гласит, что изменения в природе происходят медленно и накапливаются с течением времени.

Доказательства эволюции

Существует множество доказательств, подтверждающих теорию эволюции. Дарвин полагался на подобные анатомии видов, чтобы связать их воедино. У него также были некоторые ископаемые доказательства, которые с течением времени демонстрировали небольшие изменения в строении тела вида, часто приводящие к рудиментарным структурам. Конечно, летопись окаменелостей неполна и имеет «недостающие звенья». С сегодняшними технологиями существует множество других доказательств эволюции. Они включает сходство эмбрионов разных видов, те же последовательности ДНК, что и у всех видов, и понимание того, как мутации ДНК работают в микроэволюции. Еще больше ископаемых доказательств было найдено со времен Дарвина, хотя в летописи окаменелостей все еще много пробелов.

Ароморфоз

Ароморфоз, или арогенез, — это серьёзные эволюционные изменения, которые ведут в целом к усложнению структуры и функций каких-то организмов. Данный процесс позволяет принципиально менять некоторые стороны жизни, например места обитания. Также ароморфоз способствует повышению конкурентоспособности конкретных организмов к выживанию в окружающей среде. Главная суть ароморфозов заключается в покорении новых адаптационных зон. Именно поэтому такие процессы происходят довольно редко, но если уж они случаются, то носят принципиальный характер и оказывают влияние на всё дальнейшее развитие.

При этом надо разобраться с таким понятием, как адаптационный уровень. Это определенная зона места обитания с характерным климатом и экологическими условиями, которые свойственны для определенной группы организмов. Например, для птиц адаптивной зоной является воздушное пространство, которое защищает их от хищников и позволяет осваивать новые способы охоты. Кроме того, перемещение в воздухе дает возможность преодолевать крупные препятствия и осуществлять дальние миграции. Именно поэтому полёт по праву считается важным эволюционным ароморфозом.

Наиболее яркие ароморфозы в природе — это многоклеточность и половой способ размножения. Благодаря многоклеточности, начался процесс усложнения анатомии и морфологии практически всех организмов. Благодаря половому размножению значительно расширились адаптационные способности.

У животных такие процессы поспособствовали созданию более эффективных способов питания и улучшения обмена веществ. При этом наиболее значимым ароморфозом в животном мире считается теплокровность, благодаря которой очень повысилась выживаемость в разных условиях.

У растений подобные процессы проявляются в появлении общей и проводящей систем, которые соединяют все их части в единое целое. Благодаря этому повышается эффективность опыления.

Для бактерий ароморфозом является автотрофный способ питания, благодаря которому они смогли покорить новую адаптационную зону, которая может быть лишена органических источников питания, а бактерии всё равно на ней выживут.

«Муравей эволюция: симулятор»

«Муравей эволюция симулятор» — это интересная игра, в которой вам придётся отыгрывать за муравья, что жутко хочет стать чем-то большим, нежели простое насекомое, потому поедает своих сородичей. Система игры построена на передвижении муравья рядом с большим муравейником, где полно питательного материала для эволюции главного героя.

Однако не всё так просто — игра больше похожа на «пакмена», чем кажется. Во-первых, для улучшения придётся перетоптать кучу других муравьёв, благо, необходимо лишь соприкоснуться с ними. Во-вторых, вы не царь природы, потому за вами также будут гонения, в основном от божьих коровок, конечно, но какая разница. От них придётся сбегать и скрываться, чтобы выжить.

Видео: короткий обзор геймплея игры «Муравей эволюция: симулятор»

Подавляющее большинство игр про эволюцию — это кликеры с необходимостью простого соединения простых вещей в более сложные. Однако есть и более интересные продукты, где действительно необходимо придумывать сложные механики для усложнения организмов.

Формы наземной жизни

Важным событием в эволюции органического мира был выход живых организмов на сушу. Первыми это сделали бактерии и цианобактерии. Ученые полагают, что это произошло около 3,5-3,2 млрд лет назад, то есть задолго до появления эукариот. Выйдя на обмелевшие участки суши, прокариоты начали процесс образования почвы. Спустя большой период времени на сушу вышли и эукариоты — растения, животные и грибы. Это произошло около 500-450 млн лет назад. С этих пор биологическая эволюция шла не только в водной, но и в наземно-воздушной среде.

Первые растения, вышедшие на сушу, поселились на влажных прибрежных участках вдоль пресных водоемов. Это были теперь уже давно вымершие многоклеточные растения — риниофиты, произошедшие от зеленых многоклеточных водорослей. Почти одновременно с растениями на сушу вышли и первые животные — ракоскорпионы из паукообразных. Первые наземные растительные организмы: 1 — риния; 2 — куксония

Выход живых организмов на сушу обусловил появление у них в процессе эволюции разных приспособительных свойств. У растений сформировались система почвенного (минерального) питания — корни и система воздушного (углеродного) питания — побеги. В условиях сухости наземной среды у организмов возникли плотные покровы, сохраняющие влагу. Для газообмена стали использоваться внутренние поверхности, возникли специальные ткани и органы, осуществляющие дыхание, а также ограничивающие потерю воды. В связи с низкой плотностью воздушной среды у животных возникли панцири и скелеты, а у растений — особые механические ткани во всех органах тела. Для передвижения по поверхности в поисках пищи или для укрытия у животных сформировались конечности, помогающие бегать, плавать, копать, прыгать, летать и т. д. У растений, ведущих прикрепленный образ жизни, выработалась способность к ветвлению и нарастанию побегов и корней. В результате увеличивалась площадь соприкосновения растений с внешней средой, откуда они добывали неорганические вещества для воздушного и почвенного питания. Растение и четвероногое животное

На суше организмы столкнулись с обилием света, его суточным и сезонным ритмом яркости и продолжительности. Это обусловило появление организмов, ведущих ночной или дневной образ жизни. При этом у многих видов наблюдалась выработка совместных, сопряженных друг с другом ритмов развития. Для лучшего улавливания света у растений развились листья. Эти и многие другие черты приспособленности появились у организмов в процессе эволюции в связи с тем, что они вышли из водной среды в новые разнообразные условия наземно-воздушной среды.

Выход растений и животных на сушу произошел сравнительно недавно в истории Земли. Но к этому времени в водах Мирового океана и пресных водоемах жизнь уже достигла достаточно высокого уровня развития. За многие миллионы лет путем длительной биологической эволюции здесь появились разнообразные бактерии, цианобактерии, простейшие, многоклеточные животные, растения и грибы. Значительная часть их вымерла, но многие группы древних организмов или производные от них существуют и в наше время.

Как в водной среде, так и на суше жизнь различных организмов протекала совместно — в сообществах (биогеоценозах). Распространяясь по земной поверхности, сообщества живых организмов все более и более меняли ее облик и создавали особые условия жизни на этих территориях. С появлением высокорослых растений и разнообразных животных образовывались такие природные сообщества, которые не только по горизонтали, но и по вертикали многометровым слоем жизни охватывали поверхность суши. При этом различные виды, обитая в сообществах рядом друг с другом, в процессе эволюции вырабатывали разные приспособительные свойства к совместной жизни.

Совместная жизнь различных видов в природных сообществах, появившаяся в биосфере еще на заре развития живого мира, является чрезвычайно важным фактором биологической эволюции, совершающейся на Земле.

Биологическая эволюция и креационизм

Теория эволюции вызвала споры со времени ее возникновения, которые длятся по сегодняшний день. Биологическая эволюция противоречит религии в отношении потребности в божественном творце. Эволюционисты утверждают, что эволюция не затрагивает вопрос о том, существует ли Бог, но пытается объяснить, как происходят естественные процессы.

При этом, однако, не избежать того факта, что эволюция противоречит некоторым аспектам определенных религиозных убеждений. Например, эволюционный учет существования жизни и библейский рассказ о творениях совершенно разные.

Эволюция предполагает, что вся жизнь связана и может быть прослежена до одного общего предка. Буквальное толкование библейского творения предполагает, что жизнь была создана всемогущим сверхъестественным существом (Богом).

Тем не менее, другие пытались объединить эти два понятия, утверждая, что эволюция не исключает возможности существования Бога, а просто объясняет процесс, посредством которого Бог создал жизнь. Однако этот взгляд все еще противоречит буквальной интерпретации творчества, представленной в Библии.

По большей части эволюционисты и креационисты согласны с тем, что микроэволюция действительно существует и она заметна в природе.

Тем не менее макроэволюция относится к процессу эволюции, который находится на уровне видов, и где один вид эволюционирует от другого вида. Это резко контрастирует с библейским мнением о том, что Бог лично участвовал в формировании и создании живых организмов.

Пока что дискуссия по эволюции/креационизму продолжается, и кажется, что различия между этими двумя взглядами вряд ли будут урегулированы в ближайшее время.

«Эволюция никогда не заканчивается»

Игра «Эволюция никогда не заканчивается» и названием, и своим геймплеем показывает верность соответствующего высказывания. Игра является частично кликером, но механика процессов тут куда более интересная. На этот раз вы играете за планету, а тапы по ней пусть и дают соответствующие очки, которые можно тратить, но ещё они развивают саму эволюцию. В этой игре нет необходимости соединять две молекулы, так как эволюция проходит в глобальных, планетарных масштабах. Постепенно будут появляться новые виды, но не от скрещивания старых, а благодаря веткам эволюции, приобретения в которых идут за полученные от кликов очков.

В конце концов, процесс начнёт развиваться в геометрической прогрессии и эволюцию и не остановить, и не закончить.

«Homo Evolution: Происхождение человека»

«Происхождение человека» — ещё один кликер с системой соединения двух существ в одно более сложное. Однако на этот раз, почти с самого начала, объектом эволюции станет человек. Игру выгодно выделяет анимация и изображение, как людей, так и фонов. Все текстуры действительно забавные и проводят игрока сначала через каменный век, затем в более поздние эпохи и даже немного заглядывают в будущее. По мнению разработчиков, люди станут отчасти киборгами и даже немного перенесут свои тела в аквариумы. Пусть в этом и есть логика, но всё же хочется верить, что будущее человека не так безрадостно и впереди нас ждут победы и свершения, а не аквариум.

Современная (синтетическая теория эволюции)

Ученый, который “синтезировал” (отсюда и название), объединил теорию Дарвина и генетику — С.С. Четверяков.

• Основа эволюции — мутации, причем именно генные, т.к. они должны передаваться по наследству;

• как и в классической теории, в синтетической теории эволюции основной движущий фактор — это естественный отбор ;

• элементарная единица эволюции — популяция;

• эволюция — длительный процесс — смена одной популяции за другой приводит, в конце концов, к образованию вида или нескольких видов (дивергентность);

• вид — это замкнутое образование, при этом наблюдается поток генов — особи мигрируют из одной популяции в другую;

• макроэволюция — результат микроэволюции, при этом все закономерности микроэволюции (на уровне вида) переходят и на более высокий уровень.

Примеры заданий.

А1. Назовите учёного, первым предпринявшего попытку классификации живых существ и предложившего удобный и простой принцип двойных названий для каждого вида.

1) Ж. Б. Ламарк ;
2) Ж. Кювье;
3)  К. Линней;
4)  Ч. Дарвин.

В12. Установите соответствие между учёными и взглядами на историческое развитие живой природы.

ВЗГЛЯДЫ

A)    движущей силой эволюции является внутреннее стремление к совершенству

Б) изменения условий среды вызывают у организмов положительные, негативные и нейтральные наследственные изменения

B)    благоприобретённые признаки наследуются

Г) движущей силой эволюции является естественный отбор Д) элементарной эволюционной единицей является отдельная особь Е) элементарной эволюционной единицей является популяция

УЧЁНЫЕ

1)    Ч. Дарвин

2)    Ж. Б. Ламарк

Ответ.

А — 2

Б — 1

В — 2 (обратите внимание: по Ламарку — именно благоприобретенные, по Дарвину — все)

Г — 1

Д — 2

История

См. также: История эволюционного учения

Эволюционная биология как академическая дисциплина стала общепризнанной в результате синтеза дарвиновской теории и генетики в 1930-х и 1940-х годах. Основу новой теории заложили работы Четверикова, Фишера, Райта и Холдейна, в которых рассматривалось воздействие естественного отбора на частоту аллелей в популяциях. Характер этих работ был скорее теоретическим, чем экспериментальнообоснованным. Ситуацию исправила монография Феодосия Добжанского «Генетика и происхождение видов». В основу проблемы автор положил экспериментальную популяционную генетику. Теоретическая работа предшествующих авторов сопоставлялась с данными по изменчивости и отбору, полученными в ходе различных экспериментов. Добжанский полагал, что макроэволюционные процессы могут быть объяснены в терминах микроэволюции, которые протекают достаточно быстро, чтобы человек мог наблюдать их в экспериментах или в природе.

Генетические идеи проникли в систематику, палеонтологию, эмбриологию, биогеографию. Из названия книги Джулиана Хаксли «Evolution: The Modern synthesis» в научную литературу проник термин «современный синтез», обозначивший новый подход к эволюционным процессам. Выражение «синтетическая теория эволюции» в точном приложении к данной теории впервые было использовано Джорджем Симпсоном в 1949 году. Эта теория стала основой для развития эволюционной биологии во второй половине XX века. Подавляющее число новых идей в этой области рождалось из дискуссий вокруг синтетической теории, причём как из её защиты, так и из критики.