Evolusi dunia organik.
Definisi evolusi.
Teori evolusi.
Spesies biologi, struktur populasinya.
Kesan faktor asas terhadap populasi.
Evolusi biologi adalah berdasarkan proses pembiakan sendiri makromolekul dan organisma.
Evolusi biologi ialah perkembangan sejarah yang tidak dapat dipulihkan dan terarah bagi alam hidup.
Evolusi biologi disertai oleh:
Perubahan dalam komposisi genetik populasi;
Pembentukan penyesuaian;
Pembentukan dan kepupusan spesies;
Transformasi ekosistem dan biosfera secara keseluruhan.
Terdapat kesesuaian antara organisma dan persekitaran luaran. Setiap orang boleh wujud dan membiak jenis mereka sendiri hanya dalam persekitaran yang sesuai dengan mereka.
1809 - Jean Baptiste Lamarck menumpukan pada perkembangan progresif organisma.
Prinsip evolusi (menurut Lamarck)
Kewujudan keinginan dalaman untuk memperbaiki diri dalam organisma.
Keupayaan organisma untuk menyesuaikan diri dengan keadaan, i.e. persekitaran luaran.
Perbuatan generasi spontan yang kerap.
Pewarisan ciri dan sifat yang diperolehi.
Merit penting ialah kedudukan 2. Lamarck tidak dapat membuktikan teorinya, dan tidak ada fakta empirikal untuk menyokong pandangannya. Neo-Lamarckisme timbul kemudian.
C. Rouvier membangunkan konsep kemunculan dunia organik daripada bukan organik, perubahan semula jadi secara beransur-ansur organisma, pembentukan kepelbagaian makhluk hidup di bawah pengaruh perubahan keadaan luaran, keturunan dan kebolehubahan sebagai sifat utama organisma hidup .
Beketov pada tahun 1854 beliau menjalankan kajian tentang perubahan tumbuhan.
1858 – Darwin membuat laporan awal tentang teori tersebut kepada Masyarakat Linnaean. A.Walres membuat kesimpulan yang sama dan menulis surat kepada Charles Darwin, kerana Pada masa Walres menulis manuskrip, Darwin telah pun menerbitkan sebahagian daripada karya tersebut. Darwin bukanlah orang pertama yang mencadangkan teori evolusi sejagat, tetapi dia membuktikan bahawa evolusi wujud, dan di samping itu, terdapat daya penggerak evolusi dalam alam semula jadi.
Pada 24 November 1859, karya Darwin "The Origin of Species by Means of Natural Selection" telah diterbitkan sepenuhnya.
Postulat teori Darwin.
Dunia di sekeliling kita tidak statik, tetapi sentiasa berkembang. Spesies sentiasa berubah, beberapa spesies timbul, yang lain mati.
Proses evolusi berlaku secara beransur-ansur dan berterusan. Proses evolusi bukanlah koleksi lompatan individu atau perubahan mendadak.
Organisma yang serupa berasal daripada nenek moyang yang sama dan dikaitkan dengan persaudaraan.
Teori pemilihan semula jadi.
Sehingga tahun 1930-an, apabila teori evolusi sintetik muncul, terdapat banyak percanggahan. Semua teori boleh dibahagikan kepada 4 kumpulan:
Monistik;
sintetik;
Teori keseimbangan bertanda baca;
Teori mutasi neutral.
Teori Monistik menerangkan perubahan evolusi melalui tindakan satu faktor.
Ektogenetik - perubahan disebabkan secara langsung oleh persekitaran.
Endogenetik - perubahan dikawal oleh kuasa dalaman, Lamarckisme sebenar.
Peristiwa rawak ("kemalangan") - mutasi spontan, penggabungan semula.
Pilihan semulajadi.
Teori sintetik menerangkan perubahan evolusi melalui tindakan banyak faktor.
Kebanyakan teori adalah Lamarckian;
Pemandangan Charles Darwin kemudiannya;
Peringkat awal "sintesis moden";
Pentas moden.
1926 - Chetverikov menerbitkan artikel dalam "Biologi Eksperimen" "Mengenai beberapa aspek proses evolusi dari sudut pandangan genetik moden." Menghubungkan beberapa fakta Darwin.
1935 - I.I. Vorontsov merumuskan peruntukan utama teori evolusi sintetik (11 postulat).
Teori evolusi sintetik.
Unit evolusi terkecil ialah penduduk tempatan.
Faktor utama dalam evolusi ialah pemilihan semula jadi.
Evolusi bersifat mencapah (tumpu, selari).
Evolusi adalah beransur-ansur, langkah demi langkah (kadang kala spasmodik).
Pertukaran alel dan aliran gen berlaku hanya dalam satu spesies biologi.
Makroevolusi mengikut laluan mikroevolusi.
Spesies terdiri daripada banyak unit bawahan.
Konsep spesies tidak boleh diterima untuk bentuk yang tidak mempunyai pembiakan seksual.
Evolusi dijalankan berdasarkan kebolehubahan (yang dipanggil tychogenesis).
Takson mempunyai potensi monofilitik (berturun daripada nenek moyang tunggal).
Evolusi tidak dapat diramalkan.
Ia menjadi jelas bahawa unit asas evolusi bukanlah satu organisma, tetapi populasi. Telah ditetapkan bahawa punca evolusi bukanlah satu faktor, tetapi interaksi antara banyak faktor yang direalisasikan hasil daripada pemilihan semula jadi.
Teori evolusi sintetik diterima oleh kebanyakan saintis. Semua peruntukan di peringkat mikroevolusi telah dibuktikan pada peringkat makroevolusi ia masih belum cukup disahkan, itulah sebabnya teori evolusi baru dicipta.
Sebagai tambahan kepada teori sintetik, konsep keseimbangan bertanda adalah menarik. Dalam evolusi, tempoh kestabilan spesies silih berganti dengan tempoh spesiasi cepat yang singkat. Kemunculan mutasi secara tiba-tiba dikaitkan dengan gen pengawalseliaan. Walau bagaimanapun, tiada gen pengawalseliaan ditemui dalam tumbuhan.
Teori mutasi neutral. Pengarang – King, Kimura – 1970 Muncul selepas penemuan corak dalam biologi molekul. Faktor utama di peringkat molekul bukanlah pemilihan semula jadi, tetapi kejadian kebetulan yang membawa kepada penetapan mutasi neutral atau hampir neutral. Perubahan berlaku dalam urutan triplet DNA, dan protein berubah dengan sewajarnya. Perubahan DNA disebabkan oleh hanyutan genetik rawak. Teori ini tidak menafikan peranan pemilihan semula jadi, tetapi percaya bahawa hanya sebahagian kecil daripada perubahan DNA adalah penyesuaian. Kebanyakan perubahan tidak mempunyai pengaruh filogenetik, ia tidak selektif, neutral dan tidak mempunyai sebarang peranan dalam evolusi. Teori ini mempunyai bukti: leucine dikawal bersama oleh 6 kembar tiga, dengan yang diutamakan dalam spesies haiwan yang berbeza. Menukar kembar tiga dalam kes ini tidak mengubah apa-apa, bagaimanapun, kembar tiga dalam haiwan yang berbeza melakukan fungsi "kunci".
Zavatsky - "Ciri-ciri umum spesies biologi."
nombor;
jenis organisasi/set khusus kromosom;
pembiakan (dalam proses pembiakan, spesies memelihara dirinya sendiri);
diskret (spesies wujud dan berkembang sebagai entiti yang berasingan);
kepastian alam sekitar. Spesies ini disesuaikan dengan keadaan tertentu, di mana ia berdaya saing;
takrif geografi/julat spesies;
kepelbagaian bentuk – struktur dalaman spesies – populasi;
kesejarahan. Spesies ialah sistem yang mampu mengembangkan evolusi;
kelestarian;
integriti. Spesies ialah komuniti puak yang disatukan oleh penyesuaian tertentu dan hubungan intraspesifik.
Persoalan tentang apakah spesies biologi belum diselesaikan. Konsep asas:
Konsep falsafah dan logik;
Konsep biologi;
Konsep morfologi.
Menurut konsep falsafah dan logik, pandangan adalah kategori pemikiran. Sifat am adalah ciri semua wakil.
Kriteria morfologi ialah aplikasi konsep falsafah dan logik kepada organisma hidup. Spesies ditakrifkan secara ketat oleh kehadiran ciri-ciri tertentu dalam populasi (Linnaeus, kebanyakan naturalis dan ahli taksonomi abad ke-18 - ke-19).
Konsep biologi adalah berdasarkan fakta bahawa semua spesies terdiri daripada populasi. Individu berpotensi untuk membiak antara satu sama lain, spesies sebenarnya wujud, individu mempunyai program genetik yang sama yang telah berkembang dalam proses evolusi. Ia adalah komuniti pembiakan, unit ekologi, unit genetik. Spesies ini ditutup secara genetik dan diasingkan secara reproduktif. Struktur genetik mencerminkan intipati spesies. Spesies ini dicirikan oleh kepelbagaian genetik.
Lihat- sekumpulan organisma yang serupa secara morfologi yang mempunyai asal yang sama dan berkeupayaan untuk membiak antara satu sama lain dalam keadaan semula jadi.
Individu tidak selalu hidup dalam hubungan rapat antara satu sama lain (kedekatan segera); mereka tinggal dalam populasi.
Tanda-tanda populasi.
Populasi adalah kumpulan pembiakan secara bebas.
Kumpulan panmix ialah unit pembiakan.
Populasi ialah unit ekologi. Individu secara genetik serupa dalam keperluan persekitaran.
Penduduk- sekumpulan individu daripada spesies yang sama yang mendiami wilayah tertentu untuk masa yang cukup lama, bebas membiak antara satu sama lain dalam keadaan semula jadi dan menghasilkan keturunan yang subur.
Saiz populasi tidak stabil. Populasi sebenar berbeza dalam bentuk dan bilangan individu.
Struktur penduduk.
Konfigurasi ruang;
Sistem pembiakan;
Kelajuan migrasi.
Bergantung pada konfigurasi spatial, terdapat:
Populasi berterusan yang besar (berpuluh-puluh dan ratusan kilometer).
Populasi kolonial kecil (sepadan dengan jenis pulau).
Terdapat julat besar nilai dalam sistem pembiakan.
Populasi autogami - membiak dengan persenyawaan sendiri.
Populasi allogamous - membiak dengan persenyawaan silang.
Dalam organisma autogami, organisma homozigot mendominasi, bahagian heterozigot adalah kecil.
Populasi allogamous adalah ciri semua haiwan dan beberapa tumbuhan. Komposisi alel ditentukan oleh mutasi dan, untuk sebahagian besar, penggabungan semula gen. Kerana keturunan berlaku kerana persilangan, bahagian heterozigot adalah besar. Bilangan genotip mencapai nilai ciri-ciri undang-undang Hardy-Weinberg. Sehingga faktor evolusi berkuat kuasa, hubungan itu kekal. Faktor mikroevolusi menyebabkan penyimpangan kromosom, mutasi dan perubahan lain - ini adalah faktor utama evolusi.
Faktor evolusi.
Proses mutasi.
Aliran gen.
Perpindahan genetik.
Pilihan semulajadi.
Proses mutasi dan aliran gen mencipta variasi. Hanyutan genetik dan pemilihan semula jadi menyelesaikannya, usahakan dan tentukan nasibnya.
Proses mutasi. Setiap alel mutan mula-mula kelihatan sangat jarang. Jika ia neutral, penyingkiran berlaku. Jika berguna, ia terkumpul dalam populasi.
Aliran gen. Gen baru boleh muncul hanya akibat mutasi, tetapi populasi boleh menerimanya apabila pembawa gen ini berhijrah dari populasi lain. Aliran gen ialah pemindahan gen daripada satu populasi kepada populasi yang lain. Aliran gen boleh dianggap sebagai kesan ketinggalan proses evolusi. Pembawa aliran gen adalah berbeza.
Pemilihan semula jadi terdiri daripada proses yang berbeza:
Pemilihan pemanduan (diarahkan, progresif) - ditubuhkan oleh Charles Darwin.
Menstabilkan.
Mengganggu (koyak) Mauer.
Pemilihan pemanduan– pemilihan arah, di mana populasi berubah bersama dengan persekitarannya. Berlaku apabila populasi secara beransur-ansur berubah seiring dengan persekitaran.
Menstabilkan pemilihan– pemilihan yang berlaku apabila persekitaran tidak berubah, tetapi populasi disesuaikan dengan baik, bentuk ekstrem dihapuskan, dan populasi bertambah.
Pemilihan yang mengganggu– pemilihan di mana bentuk pertengahan dihapuskan, dan varian ekstrem dikekalkan. Polimorfisme genetik. Lebih polimorfik populasi, lebih mudah proses spesiasi berlaku.
Perpindahan genetik. Pelaksanaan undang-undang Hardy–Weinberg hanya boleh dilakukan dalam populasi yang ideal. Dalam populasi kecil terdapat penyimpangan daripada taburan ini. Perubahan rawak dalam genotip dan frekuensi alel semasa peralihan dari satu generasi ke generasi lain - hanyutan genetik, yang merupakan ciri populasi kecil.
sistem penduduk terdiri daripada beberapa koloni terpencil;
populasi adalah besar, kemudian merosot dan dipulihkan semula kerana individu yang masih hidup;
populasi yang ramai menimbulkan beberapa koloni. Individu nenek moyang membentuk koloni.
Teori evolusi organik kedamaian
Abstrak >> BiologiPembentukan idea evolusi organik kedamaian taksonomi memainkan peranan penting - biologi sains... dalam sel kuman material struktur, menentukan awal perkembangan embrio dan... penduduk-penyelidikan genetik, yang telah dilaksanakan miliknya ...
Biologi peta kedamaian
Abstrak >> Biologi... evolusi organik kedamaian taksonomi memainkan peranan penting - biologi...bahan struktur, ... spesis kepada idea evolusi, perkembangan sejarah spesis diandaikan, pertama, pertimbangan proses pendidikan spesis V miliknya ... penduduk ombak...
Teori evolusi (4)
Lembaran tipu >> BiologiCorak evolusi organik kedamaian. Teori... pandangan dan peluang miliknya selanjutnya evolusi. Dengan kemunculan manusia sebagai makhluk sosial biologi faktor
7.2.1. Bukti untuk evolusi dunia organik
Bukti evolusi - bukti asal usul semua organisma daripada nenek moyang yang sama, kebolehubahan spesies dan kemunculan beberapa spesies daripada yang lain
Bukti untuk evolusi dibahagikan kepada kumpulan.
1. Sitologi. Semua organisma (kecuali virus) terdiri daripada sel yang mempunyai struktur dan fungsi yang sama.
2. Biokimia. Semua organisma diperbuat daripada bahan kimia yang sama: protein, asid nukleik, dll.
3. Anatomi perbandingan:
kesatuan struktur organisma dalam jenis, kelas, genus, dll. Sebagai contoh, semua wakil kelas mamalia dicirikan oleh korteks yang sangat maju dari hemisfera serebrum otak depan, perkembangan intrauterin, memberi makan anak muda dengan susu, rambut, jantung empat bilik dan pemisahan lengkap darah arteri dan vena, berdarah panas, paru-paru struktur alveolar:
organ homolog ialah organ yang mempunyai asal yang sama, tanpa mengira fungsi yang dilakukannya. Contohnya, anggota badan vertebrata, pengubahsuaian akar, batang dan daun dalam tumbuhan;
asas - tinggalan organ (ciri) yang ada pada nenek moyang. Sebagai contoh, seseorang mempunyai asas seperti tulang ekor, lampiran, kelopak mata ketiga, gigi geraham, otot yang menggerakkan auricle, dsb.;
atavisme - penampilan secara tiba-tiba pada individu individu organ (watak) nenek moyang mereka. Sebagai contoh, kelahiran orang yang mempunyai ekor, rambut badan tebal, puting tambahan, taring yang sangat maju, dll.
4. Bukti embriologi. Ini termasuk: persamaan gametogenesis, kehadiran peringkat sel tunggal dalam pembangunan - zigot; persamaan embrio pada peringkat awal perkembangan; hubungan antara ontogeni dan filogeni.
Embrio organisma dari banyak kumpulan sistematik adalah serupa antara satu sama lain, dan semakin rapat organisma, semakin banyak sehingga peringkat akhir perkembangan embrio persamaan ini dikekalkan (Rajah 7.8). Berdasarkan pemerhatian ini, E. Haeckel dan F. Müller merumuskan undang-undang biogenetik - setiap individu pada peringkat awal ontogenesis mengulangi beberapa ciri struktur asas nenek moyangnya. Oleh itu, ontogeni (perkembangan individu) ialah pengulangan ringkas filogeni (perkembangan evolusi).
6. Bukti peninggalan. Pada masa ini, terdapat keturunan bentuk peralihan (Rajah 7.11), contohnya, coelacanth ikan bersirip cuping adalah keturunan bentuk peralihan antara ikan dan amfibia, tuateria adalah keturunan bentuk peralihan antara amfibia dan reptilia; platipus - keturunan bentuk peralihan antara reptilia dan mamalia
7. Bukti biogeografi. Persamaan dan perbezaan antara organisma yang hidup dalam zon biogeografi yang berbeza. Sebagai contoh, mamalia marsupial hanya hidup di Australia.
7.2.2. Asal usul kehidupan
Perkembangan pandangan tentang asal usul kehidupan. Sejak zaman dahulu hingga ke hari ini, manusia telah mencari jawapan kepada persoalan asal usul kehidupan di Bumi. Sebelum ini, dipercayai bahawa penjanaan kehidupan spontan daripada bahan tidak bernyawa adalah mungkin. Menurut saintis Zaman Pertengahan, ikan boleh dilahirkan dari kelodak, cacing dari tanah, tikus dari kain kotor, lalat dari busuk.
daging. Pada abad ke-17 Saintis Itali F. Redi menjalankan eksperimen asal: dia meletakkan kepingan daging dalam bekas kaca, sebahagian daripadanya dibiarkan terbuka, dan sebahagian lagi dia tutup dengan muslin. Larva lalat hanya muncul dalam bekas terbuka (Rajah 7.12). Pada pertengahan abad ke-19. Ahli mikrobiologi Perancis L. Pasteur meletakkan sup yang disterilkan dalam kelalang dengan leher berbentuk B yang panjang dan sempit. Bakteria dan organisma bawaan udara lain menetap di bawah pengaruh graviti di bahagian bawah leher yang melengkung dan tidak mencapai sup, manakala udara memasuki kelalang itu sendiri (Rajah 7.13).
 |
Eksperimen ini dan lain-lain yang serupa dengan meyakinkan membuktikan bahawa dalam era moden organisma hidup hanya turun dari organisma hidup yang lain. Kemustahilan penjanaan kehidupan spontan daripada benda bukan hidup dipanggil prinsip Redi. Akibatnya, persoalan tentang asal usul organisma hidup pertama adalah logik.
Kepelbagaian pendekatan terhadap persoalan asal usul kehidupan. Tidak ada kata sepakat di kalangan saintis mengenai persoalan asal usul kehidupan, begitu juga dengan persoalan hakikat kehidupan. Terdapat beberapa pendekatan untuk menyelesaikan persoalan asal usul kehidupan, yang saling berkait rapat. Mereka boleh dikelaskan seperti berikut.
1) mengikut prinsip bahawa idea, minda adalah primer, dan jirim adalah sekunder (hipotesis idealistik) atau jirim adalah primer, dan idea, minda adalah sekunder (hipotesis materialistik);
2) mengikut prinsip bahawa kehidupan sentiasa wujud dan akan wujud selama-lamanya (stationary state hypotheses) atau kehidupan timbul pada peringkat tertentu dalam perkembangan dunia;
3) mengikut prinsip bahawa benda hidup hanya datang daripada benda hidup (hipotesis biogenesis) atau penjanaan benda hidup secara spontan daripada benda bukan hidup adalah mungkin (hipotesis abiogenesis)",
4) mengikut prinsip bahawa kehidupan berasal dari Bumi atau dibawa dari angkasa (hipotesis panspermia).
Mari kita pertimbangkan hipotesis yang paling penting.
Penciptaan. Mengikut hipotesis ini, kehidupan dicipta oleh Pencipta. Pencipta adalah Tuhan, Idea, Kecerdasan Tertinggi, dll.
Pshotosis keadaan pegun. Kehidupan, seperti Alam Semesta itu sendiri, sentiasa wujud dan akan wujud selama-lamanya, kerana apa yang tidak mempunyai permulaan tidak mempunyai penghujung. Pada masa yang sama, kewujudan badan dan pembentukan individu (bintang, planet, organisma) adalah terhad dalam masa: mereka timbul, dilahirkan dan mati. Pada masa ini, hipotesis ini mempunyai kepentingan sejarah terutamanya, kerana "teori Big Bang" diterima umum, yang menurutnya Alam Semesta wujud untuk masa yang terhad; ia terbentuk dari satu titik kira-kira 15 bilion tahun yang lalu.
Pshotosis panspermia. Kehidupan dibawa ke Bumi dari angkasa dan berakar di sini selepas keadaan yang menggalakkan untuk ini dibangunkan di Bumi. Andaian ini dibuat oleh saintis Jerman G. Rihyur pada tahun 1865, dan akhirnya dirumuskan oleh saintis Sweden S. Arrhenius pada tahun 1895. Spora bakteria, yang sebahagian besarnya tahan radiasi, vakum, dan suhu rendah, boleh sampai ke Bumi dengan meteorit. dan debu kosmik Penyelesaian isu tentang bagaimana kehidupan timbul di angkasa, disebabkan kesukaran objektif, ditangguhkan untuk tempoh yang tidak ditentukan. Ia mungkin dicipta oleh Pencipta, wujud selama-lamanya, atau timbul daripada benda mati. Baru-baru ini, semakin ramai penyokong hipotesis panspermia telah muncul di kalangan saintis.
Abiogenesis fotik (penjanaan benda hidup secara spontan daripada benda bukan hidup dan evolusi biokimia seterusnya). Pada tahun 1924, ahli biokimia Rusia A.I. Oparin, dan kemudian pada tahun 1929, saintis Inggeris J. Haldane, mencadangkan bahawa makhluk hidup timbul di Bumi daripada bahan tidak bernyawa akibat evolusi kimia - transformasi kimia kompleks molekul. Peristiwa ini digemari oleh keadaan yang berlaku di Bumi pada masa itu.
Menurut hipotesis ini, empat peringkat boleh dibezakan dalam proses pembentukan kehidupan di Bumi -
1) sintesis sebatian organik berat molekul rendah daripada gas atmosfera primer;
2) pempolimeran monomer untuk membentuk rantaian protein dan asid nukleik;
3) pembentukan sistem bahan organik yang dipisahkan fasa, dipisahkan dari persekitaran luaran oleh membran;
4) kemunculan sel mudah dengan sifat benda hidup, termasuk alat pembiakan yang melakukan transformasi
memberikan sel anak semua sifat kimia dan metabolik sel induk.
Tiga peringkat pertama tergolong dalam tempoh evolusi kimia dari peringkat keempat, evolusi biologi bermula.
 |
Idea tentang kemungkinan evolusi kimia jirim disahkan oleh beberapa model eksperimen. Pada tahun 1953, ahli kimia Amerika S. Miller dan ahli fizik G. Urey, dalam keadaan makmal, meniru komposisi atmosfera utama Bumi, yang terdiri daripada metana, ammonia dan wap air, dan, dengan mendedahkannya kepada pelepasan percikan, mereka memperoleh mudah bahan organik - asid amino glisin, alanin dan lain-lain (Gamb. 7.14). Oleh itu, kemungkinan asas sintesis abiogenik sebatian organik (tetapi bukan organisma hidup) daripada bahan bukan organik telah terbukti.
Oleh itu, bahan organik boleh dicipta di lautan primordial daripada sebatian tak organik mudah. Hasil daripada pengumpulan bahan organik di lautan, apa yang dipanggil "sup utama" telah terbentuk. Kemudian, gabungan, protein dan molekul organik lain membentuk titisan coacervates, yang berfungsi sebagai prototaip
Sel Titisan coacervates tertakluk kepada pemilihan semula jadi dan berkembang. Organisma pertama adalah heterotropik. Apabila rizab "sup utama" telah digunakan, autotrof timbul.
Perlu diingatkan bahawa dari sudut pandangan teori kebarangkalian, kebarangkalian sintesis biomolekul yang sangat kompleks di bawah keadaan gabungan rawak bahagian konstituennya adalah sangat rendah.
DALAM DAN. Vernadsky tentang asal usul dan intipati kehidupan dan biosfera. DALAM DAN. Vernadsky menggariskan pandangannya tentang asal usul kehidupan dalam tesis berikut.
1. Tidak ada permulaan kehidupan dalam kosmos yang kita amati, kerana tidak ada permulaan kosmos ini. Kehidupan adalah kekal, kerana kosmos adalah kekal, dan sentiasa dihantar melalui biogenesis.
2. Kehidupan, kekal abadi di Alam Semesta, muncul baru di Bumi, embrionya sentiasa dibawa dari luar, tetapi memegang Bumi hanya apabila peluang menguntungkan untuk ini.
3. Kehidupan di Bumi sentiasa wujud. Jangka hayat planet hanyalah tempoh hayat di atasnya. Kehidupan kekal secara geologi (planetari). Umur planet ini tidak dapat ditentukan.
4. Kehidupan tidak pernah menjadi sesuatu yang rawak, berkumpul di beberapa oasis yang berasingan. Ia diedarkan di mana-mana dan bahan hidup sentiasa wujud dalam bentuk biosfera.
5. Bentuk kehidupan yang paling kuno - penghancur - mampu melaksanakan semua fungsi dalam biosfera. Ini bermakna biosfera yang hanya terdiri daripada prokariot adalah mungkin. Kemungkinan dia seperti ini pada masa lalu.
6. Bahan hidup tidak boleh datang daripada bahan lengai. Tiada langkah perantaraan antara kedua-dua keadaan jirim ini. Sebaliknya, akibat pengaruh kehidupan, evolusi kerak bumi berlaku.
Oleh itu, perlu diakui bahawa sehingga kini, tiada hipotesis yang sedia ada tentang asal usul kehidupan mempunyai bukti langsung, dan sains moden tidak mempunyai jawapan yang jelas kepada persoalan asal usul kehidupan.
7.2.3. Sejarah Ringkas Perkembangan Dunia Organik
Umur Bumi adalah kira-kira 4.6 bilion tahun. Kehidupan di Bumi berasal dari lautan lebih daripada 3.5 bilion tahun yang lalu.
Sejarah ringkas perkembangan dunia organik diberikan dalam Jadual. 7.2. Filogeni kumpulan organisma utama ditunjukkan dalam Rajah. 7.15. Dunia organik zaman dahulu dicipta semula dalam Rajah. 7.16-7.21.
Skala geokronologi dan sejarah perkembangan organisma hidup
|
| Era, umur, juta tahun | Iklim dan proses geologi | dunia haiwan | Dunia tumbuhan | Aromorfosis yang paling penting | |
| Mesozoik, 240 | Archaeopteryx; ikan cartilaginous purba semakin mati | gimnosperma | |||
| Triassic | Kelemahan zoniti iklim Permulaan pergerakan benua | Amfibia, cephalopod, herbivor dan reptilia pemangsa mendominasi; ikan teleost, mamalia ovipar dan marsupial muncul | Gimnosperma purba mendominasi; gimnosperma moden muncul, pakis benih mati | Penampilan hati empat bilik; pemisahan lengkap aliran darah arteri dan vena, penampilan berdarah panas, rupa kelenjar susu | |
| Paleozoik | Perm (Perm), 50± 10 | Pengezonan iklim yang tajam, penyiapan proses pembinaan gunung | Invertebrata marin dan jerung mendominasi; reptilia dan serangga berkembang pesat; reptilia bergigi haiwan dan herbivor muncul; Stegocephalians dan trilobites menjadi pupus | Flora yang kaya dengan biji benih dan pakis herba; gimnosperma purba muncul; ekor kuda, lumut dan paku-pakis seperti pokok semakin pupus | Tiub debunga dan pembentukan biji |
| Karbon (karbon), b5± 10 | Taburan paya hutan. Lembap sekata | Amfibia, moluska, jerung, lungfish mendominasi, dan | Kelimpahan seperti pokok | Kemunculan persenyawaan dalaman 1st |
| Era, umur, juta tahun | Tempoh, tempoh, juta tahun | Iklim dan proses geologi | dunia haiwan | Dunia tumbuhan | Aromorfosis yang paling penting |
| iklim panas memberi laluan kepada iklim kering pada akhir tempoh | Bentuk bersayap serangga, labah-labah, kalajengking cepat berkembang, dan reptilia pertama muncul; trilobit dan stegocephals berkurangan dengan ketara | pteridophytes membentuk "hutan arang batu", paku benih muncul, lsilophytes hilang | fenomena kulit telur padat; keratinisasi kulit | ||
| Devonian (Devonian). | Perubahan musim kering dan hujan, glasiasi di wilayah Afrika Selatan dan Amerika moden | Kerang berperisai, moluska, trilobit, dan batu karang mendominasi; cysteleres, lungfishes dan ikan bersirip sinar, stegocephals muncul | Flora yang kaya dan daya ophyte, lumut, paku pakis, dan cendawan muncul | Pecah badan tumbuhan ke dalam organ; perubahan sirip menjadi anggota darat; penampilan organ pernafasan udara | |
| Silurian | Mula-mula kering, kemudian iklim lembap, bangunan gunung | Fauna kaya trilobit, moluska, krustasea, karang, ikan berperisai muncul, invertebrata darat pertama: lipan, kala jengking, serangga tanpa sayap | Kelimpahan alga; tumbuhan datang ke darat - PS atau ophites muncul | Pembezaan badan tumbuhan kepada tisu, pembahagian badan haiwan kepada bahagian, pembentukan rahang dan ikat pinggang anggota dalam vertebrata |
| Era, umur, juta tahun | Tempoh, tempoh, juta tahun | Iklim dan proses geologi | dunia haiwan | Dunia tumbuhan | Aromorfosis yang paling penting |
| Paleozoik | Ordovician (Ordovician), \ 55± 10 | Cambrian) (Cambrian), I 80±20) | Glasiasi memberi laluan kepada iklim sederhana lembap, kemudian kering. Kebanyakan tanah diduduki oleh laut, bangunan gunung | Span, coelenterate, cacing, echinodermata, dan trilobit mendominasi; vertebrata tanpa rahang (scutellates), moluska muncul | Kemakmuran semua jabatan alga | |
| Prothero | Permukaan planet ini adalah padang pasir kosong. Glasiasi yang kerap, pembentukan batuan aktif | Protozoa tersebar luas; semua jenis invertebrata, echinoderms muncul: chordates primer - subjenis Cranial | Bakteria, alga biru-hijau dan hijau tersebar luas; alga merah muncul | Kemunculan simetri dua hala | |
| Archeyskaya, 3 500 (3 800) | Aktiviti gunung berapi aktif Keadaan hidup anaerobik di perairan cetek | Kemunculan hidupan, prokariot (bakteria, alga biru-hijau), eukariota (alga hijau, protozoa), organisma multiselular primitif | Kemunculan fotosintesis, respirasi aerobik, sel eukariotik, proses seksual, multicellularity™ | ||
Sejarah perkembangan kehidupan di Bumi dikaji dari sisa-sisa fosil organisma atau kesan aktiviti penting mereka. Mereka ditemui dalam batuan umur yang berbeza.
Skala geokronologi sejarah perkembangan dunia organik Bumi termasuk era dan tempoh (lihat Jadual 7.2). Era berikut dibezakan: Archean (Archaean) - era kehidupan purba, Proterozoic (Proterozoic) - era kehidupan primer, Paleozoic (Paleozoic) - era kehidupan purba, Mesozoic (Mesozoic) - era kehidupan pertengahan, Cenozoic (Cenozoic) - era kehidupan baru. Nama-nama tempoh dibentuk sama ada daripada nama tempat di mana deposit yang sepadan pertama kali ditemui (bandar Perm, Devon County), atau daripada proses yang berlaku pada masa itu (semasa tempoh Arang Batu - Karbon - peletakan deposit arang batu berlaku, di Cretaceous - kapur, dll.).
Era Archean (era kehidupan purba: 3500 (3800 2600 juta tahun yang lalu). Organisma hidup pertama di Bumi muncul, menurut pelbagai sumber, 3.8-3.2 bilion tahun yang lalu. Ini adalah anaerob heterotropik prokariotik (prenuklear, memakan siap pakai. bahan organik, tidak memerlukan oksigen).
Atmosfera Bumi terdiri terutamanya daripada C0 2, CO, H 2, N7, wap air, sejumlah kecil N113, H 2 5, CH 4 dan hampir tiada oksigen bebas 0 2. Ketiadaan oksigen bebas memberi peluang kepada pengumpulan bahan organik yang dicipta secara abiogenik di lautan, jika tidak, ia akan segera dipecahkan oleh oksigen.
Heterotrof pertama melakukan pengoksidaan bahan organik secara anaerobik - tanpa penyertaan oksigen melalui penapaian. Semasa penapaian, bahan organik tidak dipecahkan sepenuhnya, dan sedikit tenaga dihasilkan. Atas sebab ini, evolusi pada peringkat awal kehidupan adalah sangat perlahan.
Dari masa ke masa, heterotrof membiak dengan banyak dan mereka mula kekurangan bahan organik yang dicipta secara abiogenik. Kemudian anaerob autotrof prokariotik timbul. Mereka boleh mensintesis bahan organik daripada bahan bukan organik sendiri, pertama melalui kemosintesis dan kemudian melalui fotosintesis.
Yang pertama ialah fotosintesis anaerobik, yang tidak disertai dengan pembebasan oksigen:
6С0 2 + 12Н 2 5 -> С(,Н 12 0 6 + 125 + 6 Н,0
Kemudian fotosintesis aerobik muncul:
6С0 2 + 6Н 2 0 -> СБН, 2 0 6 + 60,
Fotosintesis aerobik adalah ciri makhluk yang serupa dengan cyanobacteria moden.
Oksigen bebas yang dibebaskan semasa fotosintesis mula mengoksidakan besi divalen dan sebatian sulfur dan mangan yang terlarut dalam air laut. Bahan-bahan ini bertukar menjadi bentuk tidak larut dan menetap di dasar laut, di mana ia membentuk deposit bijih besi, sulfur dan mangan, yang kini digunakan oleh manusia.
Pengoksidaan bahan terlarut di lautan berlaku selama ratusan juta tahun, dan hanya apabila rizab mereka di lautan telah habis, oksigen mula terkumpul di dalam air dan meresap ke atmosfera.
Perlu diingatkan bahawa prasyarat untuk pengumpulan oksigen di lautan dan atmosfera adalah pengebumian beberapa bahan organik yang disintesis oleh organisma di dasar lautan. Jika tidak, jika semua bahan organik dipecahkan dengan penyertaan oksigen, tidak akan ada lebihan yang tinggal dan oksigen tidak akan dapat terkumpul. Badan organisma yang tidak terurai menetap di dasar laut, di mana mereka membentuk deposit bahan api fosil - minyak dan gas.
Pengumpulan oksigen bebas di lautan memungkinkan kemunculan aerobik autotrof dan heterotropik Ini berlaku apabila kepekatan 0 2 di atmosfera mencapai 1% daripada paras semasa (dan ia bersamaan dengan 21 6C0 2 + 6H 2 0 +. 38ATP.
Oleh kerana proses aerobik mula mengeluarkan lebih banyak tenaga, evolusi organisma dipercepatkan dengan ketara.
Hasil daripada simbiosis pelbagai sel prokariotik, eukariota pertama (nuklear) muncul.
Hasil daripada evolusi eukariota, proses seksual timbul - pertukaran bahan genetik antara organisma - DNA. Terima kasih kepada proses seksual, evolusi berjalan lebih pantas, kerana kebolehubahan gabungan telah ditambahkan pada kebolehubahan mutasi.
Pada mulanya, eukariota adalah unisel, dan kemudian organisma multisel yang pertama muncul. Peralihan kepada multicellularity™ dalam tumbuhan, haiwan dan kulat berlaku secara bebas antara satu sama lain.
Organisma multiselular telah menerima beberapa kelebihan berbanding yang unisel:
1) tempoh ontogenesis yang panjang, kerana semasa perkembangan individu organisma beberapa sel digantikan oleh yang lain;
2) banyak anak, kerana organisma boleh memperuntukkan lebih banyak sel untuk pembiakan;
3) saiz yang ketara dan struktur badan yang berbeza-beza, yang memberikan rintangan yang lebih besar kepada faktor persekitaran luaran kerana kestabilan persekitaran dalaman badan.
Para saintis tidak mempunyai konsensus mengenai isu apabila proses seksual dan multiselular timbul - dalam era Archean atau Proterozoic.
Era Proterozoik (era kehidupan primer: 2600-570 juta tahun dahulu). Kemunculan organisma multiselular mempercepatkan lagi evolusi, dan dalam tempoh yang agak singkat (pada skala masa geologi), pelbagai jenis organisma hidup muncul, disesuaikan dengan keadaan hidup yang berbeza. Bentuk kehidupan baharu menempati dan membentuk ceruk ekologi baharu di kawasan dan kedalaman lautan yang berbeza. Batuan berusia 580 juta tahun sudah pun mengandungi kesan makhluk dengan rangka keras, menjadikannya lebih mudah untuk mengkaji evolusi dari zaman ini. Rangka keras berfungsi sebagai sokongan untuk badan organisma dan membantu meningkatkan saiznya.
Menjelang akhir era Proterozoik (570 juta tahun dahulu), sistem pengeluar-pengguna telah dibangunkan dan kitaran biogeokimia oksigen-karbon bahan telah terbentuk.
Era Paleozoik (era kehidupan purba: 570-240 juta tahun dahulu).
Dalam tempoh pertama era Paleozoik - Kambrium (570-505 juta tahun yang lalu) - apa yang dipanggil "letupan evolusi" berlaku: dalam masa yang singkat, hampir semua jenis haiwan yang diketahui sekarang telah terbentuk. Seluruh masa evolusi sebelum tempoh ini dipanggil Precambrian, atau cryptozoic ("era kehidupan tersembunyi") - ini adalah 7/jj dari sejarah Bumi. Masa selepas Kambrium dipanggil Phanerozoan ("era kehidupan nyata").
Apabila semakin banyak oksigen terbentuk, atmosfera secara beransur-ansur memperoleh sifat pengoksidaan. Bilakah kepekatan 0 2 dalam atmosfera mencapai lOfS? dari peringkat moden (di sempadan Silurian-Devonian), pada ketinggian 20-25 km, lapisan ozon mula terbentuk di atmosfera. Ia terbentuk daripada 0 2 molekul di bawah pengaruh tenaga sinaran ultraungu Matahari:
o 2 + o -> o,
Molekul ozon (0 3) mempunyai keupayaan untuk memantulkan sinaran ultraungu. Akibatnya, skrin ozon menjadi perlindungan untuk organisma hidup daripada sinaran ultraungu yang berbahaya dalam dos yang besar. Sebelum ini, lembu berfungsi sebagai pelindung. Kini kehidupan mempunyai peluang untuk muncul dari lautan ke darat.
Kemunculan makhluk hidup di darat bermula pada zaman Kambrium: bakteria adalah yang pertama mencapainya, dan kemudian kulat dan tumbuhan bawah. Akibatnya, tanah terbentuk di darat dan dalam tempoh Silurian (435-400 juta tahun yang lalu) tumbuhan vaskular pertama - psilophytes - muncul di darat. Akses kepada tanah menyumbang kepada penampilan tisu tumbuhan (integumen, konduktif, mekanikal, dll.) dan organ (akar, batang, daun). Akibatnya, tumbuh-tumbuhan yang lebih tinggi muncul. Haiwan darat pertama ialah arthropoda, berasal daripada krustasea laut.
Pada masa ini, chordates berkembang dalam persekitaran marin: ikan vertebrata berkembang daripada chordates invertebrata, dan di Devon, amfibia berkembang daripada ikan bersirip cuping. Mereka menguasai tanah selama 75 juta tahun dan diwakili oleh bentuk yang sangat besar. Semasa zaman Permian, apabila iklim menjadi lebih sejuk dan kering, reptilia mendapat kelebihan berbanding amfibia.
Era Mesozoik (era kehidupan purata: 240-66 juta tahun dahulu). Pada era Mesozoik - "era dinosaur", reptilia mencapai zaman kegemilangannya (banyak bentuknya terbentuk) dan merosot. Dalam Triassic, buaya dan penyu muncul, dan kelas Mamalia timbul daripada reptilia bergigi binatang. Sepanjang era Mesozoik, mamalia adalah kecil dan tidak meluas. Pada penghujung tempoh Cretaceous, berlaku sejuk dan kepupusan besar-besaran reptilia berlaku, punca akhir yang tidak difahami sepenuhnya. Angiosperma (tumbuhan berbunga) muncul pada zaman Cretaceous.
Era Cenozoic (era kehidupan baru: 66 juta tahun dahulu - sekarang). Pada era Cenozoic, mamalia, burung, arthropoda, dan tumbuhan berbunga menjadi meluas. Seorang lelaki muncul.
Pada masa ini, aktiviti manusia telah menjadi faktor penting dalam pembangunan biosfera.
Sehingga akhir abad ke-17. Kebanyakan orang Eropah percaya bahawa segala-galanya dalam alam semula jadi tidak berubah sejak hari penciptaan, bahawa semua jenis tumbuhan dan haiwan hari ini adalah sama seperti yang diciptakan Tuhan. Walau bagaimanapun, pada abad ke-18. Data saintifik baru telah menimbulkan keraguan tentang perkara ini. Orang ramai mula mencari bukti bahawa spesies tumbuhan dan haiwan berubah dalam jangka masa yang panjang. Proses ini dipanggil evolusi.
Teori evolusi pertama
Jean-Baptiste de Monnet (1744-1829), Chevalier de Lamarck, dilahirkan di Perancis. Dia adalah anak kesebelas daripada keluarga bangsawan yang miskin. Lamarck menjalani kehidupan yang sukar, meninggal dalam keadaan buta yang miskin, dan karya-karyanya dilupakan. Pada usia 16 tahun, dia menyertai tentera, tetapi tidak lama kemudian meletak jawatan kerana kesihatan yang tidak baik. Need memaksa dia bekerja di bank dan bukannya melakukan apa yang dia suka - perubatan.
Ahli Botani Diraja
Pada masa lapangnya, Lamarck mempelajari tumbuh-tumbuhan dan memperoleh pengetahuan yang begitu luas sehingga pada tahun 1781 beliau dilantik sebagai ketua ahli botani kepada raja Perancis. Sepuluh tahun kemudian, selepas Lamarck dipilih sebagai profesor zoologi di Muzium Sejarah Alam di Paris. Di sini dia memberi syarahan dan mengadakan pameran. Menyedari perbezaan antara fosil dan spesies haiwan moden, Lamarck membuat kesimpulan bahawa jenis dan ciri haiwan dan tumbuhan tidak tetap, tetapi, sebaliknya, berubah dari generasi ke generasi. Kesimpulan ini dicadangkan kepadanya bukan sahaja oleh fosil, tetapi juga oleh bukti geologi perubahan dalam landskap selama berjuta-juta tahun.
Lamarck membuat kesimpulan bahawa sepanjang hayat haiwan, ciri-ciri haiwan boleh berubah bergantung pada keadaan luaran. Dia membuktikan bahawa perubahan ini diwarisi. Oleh itu, leher zirafah mungkin telah memanjang semasa hayatnya kerana fakta bahawa ia terpaksa mencapai daun pokok, dan perubahan ini diteruskan kepada keturunannya. Pada masa kini, teori ini diakui sebagai salah, walaupun ia digunakan dalam teori evolusi Darwin dan Wallace yang muncul 50 tahun kemudian.
Ekspedisi ke Amerika Selatan
Charles Darwin (1809-1882) dilahirkan di Shrewsbury di England. Dia adalah anak seorang doktor. Selepas meninggalkan sekolah, Darwin pergi untuk belajar perubatan di Universiti Edinburgh, tetapi tidak lama kemudian menjadi kecewa dengan subjek itu dan, atas desakan bapanya, pergi ke Universiti Cambridge untuk bersedia untuk keimamatan. Dan walaupun persiapan itu berjaya, Darwin sekali lagi kecewa dengan kerjaya di hadapannya. Pada masa yang sama, beliau mula berminat dengan botani dan entomologi (kajian serangga). Pada tahun 1831, profesor botani John Henslowe menyedari kebolehan Darwin dan menawarkannya jawatan sebagai naturalis dalam ekspedisi ke Amerika Selatan. Sebelum belayar, Darwin membaca karya ahli geologi Charles Lyell (lihat artikel ""). Mereka memukau saintis muda itu dan mempengaruhi pandangannya sendiri.
penemuan Darwin
Ekspedisi itu belayar dengan Beagle dan berlangsung selama 5 tahun. Pada masa ini, penyelidik melawat Brazil, Argentina, Chile, Peru dan Kepulauan Galapagos - sepuluh pulau berbatu di luar pantai Ecuador di Lautan Pasifik, setiap satunya mempunyai fauna sendiri. Pada ekspedisi ini, Darwin mengumpul koleksi besar fosil batu, menyusun herbarium dan koleksi haiwan boneka. Dia menyimpan diari terperinci ekspedisi dan kemudiannya menggunakan banyak bahan yang dibuat di Kepulauan Galapagos ketika membentangkan teori evolusinya.
Pada Oktober 1836, Beagle kembali ke England. Darwin menumpukan 20 tahun akan datang untuk memproses bahan yang dikumpul. Pada tahun 1858, beliau menerima manuskrip oleh Alfred Wallace (1823-1913) dengan idea yang sangat dekat dengannya. Dan walaupun kedua-dua naturalis adalah pengarang bersama, peranan Darwin dalam mengemukakan teori baru adalah lebih penting. Pada tahun 1859, Darwin menerbitkan On the Origin of Species by Means of Natural Selection, di mana beliau menggariskan teori evolusi. Buku itu merupakan satu kejayaan besar dan menyebabkan banyak bunyi, kerana ia bercanggah dengan idea tradisional tentang asal usul kehidupan di Bumi. Salah satu idea yang paling berani ialah penegasan bahawa evolusi berlangsung berjuta-juta tahun. Ini bercanggah dengan ajaran Bible bahawa dunia dicipta dalam 6 hari dan tidak berubah sejak itu. Pada masa kini, kebanyakan saintis menggunakan versi moden teori Darwin untuk menerangkan perubahan dalam organisma hidup. Ada yang menolak teorinya atas sebab agama.
Pilihan semulajadi
Darwin mendapati bahawa organisma berperang antara satu sama lain untuk makanan dan habitat. Dia menyedari bahawa walaupun dalam spesies yang sama terdapat individu dengan ciri khas yang meningkatkan peluang mereka untuk terus hidup. Keturunan individu sedemikian mewarisi ciri-ciri ini, dan mereka secara beransur-ansur menjadi biasa. Individu yang tidak mempunyai ciri-ciri ini akan pupus. Oleh itu, selepas beberapa generasi, keseluruhan spesies memperoleh ciri-ciri berguna. Proses ini dipanggil pemilihan semula jadi. Mari kita lihat, sebagai contoh, bagaimana seekor rama-rama menyesuaikan diri dengan perubahan dalam persekitarannya. Pada mulanya, semua rama-rama berwarna perak dan tidak kelihatan pada dahan pokok. Tetapi pokok-pokok menjadi gelap akibat asap - dan rama-rama menjadi lebih ketara, burung-burung lebih aktif memakannya. Rama-rama yang berwarna lebih gelap terselamat. Pewarna gelap ini diteruskan kepada anak-anak mereka dan seterusnya merebak ke seluruh spesies.
Peranan karya Charles Darwin dalam penciptaan teori evolusi saintifik
Menjelang pertengahan abad ke-19. Keadaan objektif timbul untuk penciptaan teori evolusi saintifik. Mereka mendidih kepada yang berikut.
1. Pada masa ini, banyak bahan fakta telah terkumpul dalam biologi membuktikan keupayaan organisma untuk berubah, dan teori evolusi pertama dicipta.
2. Semua penemuan geografi yang paling penting telah dibuat, akibatnya wakil-wakil terpenting dunia organik diterangkan dengan lebih atau kurang terperinci; pelbagai jenis spesies haiwan dan tumbuhan telah ditemui, dan beberapa bentuk perantaraan organisma telah dikenalpasti.
3. Perkembangan pesat kapitalisme memerlukan kajian sumber bahan mentah (termasuk biologi) dan pasaran jualan, yang mempergiatkan pembangunan penyelidikan biologi.
4. Kemajuan besar telah dibuat dalam pemilihan tumbuhan dan haiwan, yang telah membantu mengenal pasti punca kebolehubahan dan penyatuan ciri-ciri yang muncul dalam organisma.
5. Perlombongan intensif memungkinkan untuk menemui tanah perkuburan haiwan prasejarah, kesan tumbuhan dan haiwan purba, yang mengesahkan idea evolusi.
Pengasas teori evolusi saintifik ialah Charles Darwin (1809-1882). Peruntukan utamanya diterbitkan pada tahun 1859 dalam buku “The Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favored Races in the Struggle for Life.” Charles Darwin terus mengusahakan pembangunan teori evolusi dan menerbitkan buku "Change in Domestic Animals and Cultivated Plants" (1868) dan "The Descent of Man and Sexual Selection" (1871). Teori evolusi sentiasa berkembang dan ditambah, tetapi asasnya telah digariskan dalam buku yang disebutkan di atas.
Penciptaan teori Darwin difasilitasi oleh situasi yang telah berkembang dalam biologi pada masa saintis memulakan aktiviti saintifiknya, hakikat bahawa dia tinggal di negara kapitalis yang paling maju (pada masa itu) - England, dan peluang untuk mengembara ( Charles Darwin mengembara ke seluruh dunia dengan kapal Beagle), serta kualiti peribadi saintis.
Semasa membangunkan teori evolusi saintifik, Charles Darwin mencipta takrifannya sendiri tentang "spesies" dan mengemukakan prinsip baru untuk mensistematisasikan dunia organik, yang terdiri daripada mencari hubungan (genetik) yang berkaitan yang timbul kerana asal usul yang sama dari seluruh dunia organik; memberikan definisi evolusi sebagai keupayaan spesies untuk perlahan-lahan, secara beransur-ansur berkembang dalam proses kewujudan sejarah mereka. Dia mendedahkan dengan betul punca evolusi, yang terdiri daripada manifestasi kebolehubahan keturunan, dan juga dengan betul mendedahkan faktor (daya penggerak) evolusi, termasuk pemilihan semula jadi dan perjuangan untuk kewujudan, yang melaluinya pemilihan semula jadi direalisasikan.
Teori evolusi dunia organik, yang dibangunkan dalam karya Charles Darwin, adalah asas untuk penciptaan teori evolusi sintetik moden.
Teori sintetik evolusi dunia organik ialah satu set peruntukan dan prinsip berasaskan saintifik yang menerangkan kemunculan dunia organik moden Bumi. Apabila membangunkan teori ini, hasil penyelidikan dalam bidang genetik, pembiakan, biologi molekul dan sains biologi lain yang diperoleh pada separuh kedua abad ke-19 dan sepanjang abad ke-20 digunakan.
Carl Linnaeus dan peranan kerjanya dalam pembangunan teori evolusi
Manusia sentiasa berminat dari mana datangnya dunia haiwan dan tumbuhan yang begitu indah, sama ada ia sentiasa sama seperti sekarang, sama ada organisma yang wujud di alam semula jadi berubah. Melalui mata satu generasi, adalah sukar, dan kadang-kadang mustahil, untuk mengesan perubahan ketara di dunia sekeliling, jadi seseorang pada mulanya membentuk idea tentang keabadian dunia sekeliling, terutamanya dunia haiwan (fauna). ) dan tumbuhan (flora).
Idea tentang kebolehubahan dunia organik dipanggil metafizik, dan orang (termasuk saintis) yang berkongsi pandangan ini dipanggil ahli metafizik.
Ahli metafizik yang paling bersemangat yang percaya bahawa semua makhluk hidup dicipta oleh Tuhan dan tidak berubah dari hari penciptaan dipanggil penciptaan, dan ajaran palsu tentang penciptaan ilahi makhluk hidup dan ketidakubahannya dipanggil penciptaan. Ini adalah doktrin yang sangat reaksioner, ia melambatkan perkembangan sains, mengganggu aktiviti manusia biasa baik dalam pembangunan tamadun dan dalam kehidupan biasa.
Penciptaan berleluasa pada Zaman Pertengahan, tetapi walaupun hari ini penganut dan pemimpin gereja mematuhi ajaran ini, namun, walaupun sekarang gereja mengiktiraf kebolehubahan makhluk hidup dan percaya bahawa hanya jiwa yang diciptakan oleh Tuhan.
Apabila pengetahuan tentang alam semula jadi terkumpul dan pengetahuan disusun secara sistematik, ia telah mendedahkan bahawa dunia boleh berubah, dan ini seterusnya membawa kepada penciptaan dan perkembangan teori evolusi.
Ahli biologi yang luar biasa, yang merupakan ahli metafizik dan penciptaan, tetapi kerjanya membuka jalan kepada perkembangan teori evolusi, ialah naturalis Sweden Carl Linnaeus (1707-1778).
C. Linnaeus mencipta sistem buatan yang paling sempurna di dunia organik. Ia adalah tiruan kerana Linnaeus berdasarkan ciri-ciri yang selalunya tidak menggambarkan hubungan antara organisma (yang mustahil pada masa itu kerana pengetahuan yang tidak lengkap tentang organisma). Oleh itu, dia mengklasifikasikan ungu dan spikelet wangi (tumbuhan dari kelas dan keluarga yang sama sekali berbeza) ke dalam satu kumpulan kerana kedua-dua tumbuhan ini mempunyai dua stamen (spikelet wangi tergolong dalam kelas monocotyledon, keluarga bijirin, dan ungu - dalam kelas dikotiledon, keluarga Zaitun) .
Sistem yang dicadangkan oleh K. Linnaeus adalah praktikal dan mudah. Ia menggunakan tatanama binari, yang diperkenalkan oleh Linnaeus dan yang masih digunakan hari ini kerana rasionalnya. Dalam sistem ini, takson tertinggi ialah kelas. Tumbuhan dibahagikan kepada 24 kelas, dan haiwan kepada enam. Kejayaan saintifik C. Linnaeus adalah kemasukan manusia ke dalam kerajaan Haiwan, yang semasa penguasaan agama yang tidak berbelah bahagi adalah jauh dari selamat untuk saintis. Kepentingan sistem K. Linnaeus untuk perkembangan biologi selanjutnya adalah seperti berikut:
1) ia mewujudkan asas untuk sistematisasi saintifik, kerana jelas kelihatan bahawa terdapat saling hubungan dan hubungan kekeluargaan antara organisasi;
2) sistem ini menetapkan tugas untuk menjelaskan sebab-sebab persamaan antara organisma, yang merupakan insentif untuk mengkaji ciri-ciri asas persamaan dan menjelaskan sebab-sebab persamaan tersebut.
Menjelang akhir hayatnya, C. Linnaeus meninggalkan idea tentang kebolehubahan spesies, kerana sistem dunia organik yang dicadangkannya tidak sesuai dengan kerangka konsep metafizik dan penciptaan.
Ciri-ciri umum teori evolusi yang dibangunkan oleh J. B. Lamarck
Pada penghujung abad ke-18 - permulaan abad ke-19. Idea kebolehubahan dunia organik semakin menakluki minda saintis. Teori evolusi pertama muncul.
Evolusi ialah perkembangan jangka panjang dunia organik secara beransur-ansur, disertai dengan perubahannya dan kemunculan bentuk organisma baru.
Teori evolusi pertama yang lebih kurang kukuh telah dicipta oleh naturalis Perancis Jean Baptiste Lamarck (1744-1829). Beliau adalah wakil terkemuka transformasiisme. Transformis juga ialah J. Buffon (Perancis), Erasmus Darwin - datuk kepada Charles Darwin (England), J. V. Goethe (Jerman), C. F. Roulier (Rusia).
Transformisme ialah doktrin kebolehubahan spesies pelbagai organisma, termasuk haiwan, tumbuhan dan manusia.
J. B. Lamarck menggariskan asas teori evolusinya dalam buku "Falsafah Zoologi". Intipati teori ini ialah organisma berubah dalam proses kewujudan sejarah. Perubahan dalam tumbuhan berlaku di bawah pengaruh langsung keadaan persekitaran haiwan dipengaruhi secara tidak langsung oleh keadaan ini.
Sebab kemunculan bentuk baru organisma (terutama haiwan) adalah keinginan dalaman badan untuk kesempurnaan, dan perubahan yang terhasil disatukan kerana senaman atau kekurangan latihan organ. Perubahan yang berlaku diwarisi oleh badan apabila terdedah kepada keadaan berturut-turut yang menyebabkan perubahan ini, jika keadaan ini berlangsung selama beberapa generasi.
Prinsip utama teori evolusi Lamarck ialah idea tentang jenis organisma, penggredan mereka dan keinginan spesies untuk bergerak dari peringkat yang lebih rendah (penggredan) kepada yang lebih tinggi (oleh itu keinginan untuk kesempurnaan).
Contoh yang menggambarkan senaman organ ialah regangan leher zirafah untuk mendapatkan makanan, yang membawa kepada pemanjangan. Jika zirafah tidak meregangkan lehernya, ia akan menjadi lebih pendek.
Faktor-faktor evolusi (menurut Lamarck) ialah:
1) penyesuaian kepada keadaan persekitaran, yang menyebabkan pelbagai perubahan berlaku dalam organisma;
2) pewarisan ciri-ciri yang diperolehi.
Daya penggerak evolusi (menurut Lamarck) terdiri daripada keinginan organisma untuk bertambah baik.
Pencapaian utama teori Lamarck ialah buat pertama kalinya percubaan dibuat untuk membuktikan kehadiran evolusi dalam dunia organik dalam proses kewujudan sejarah, tetapi saintis itu tidak dapat mendedahkan dengan betul punca dan daya penggerak evolusi (pada tahap perkembangan pemikiran saintifik ini adalah mustahil kerana kekurangan saintifik).
Pandangan yang sama mengenai pembangunan dunia organik telah dinyatakan oleh profesor Universiti Moscow K. F. Roulier. Dalam kedudukan teorinya, dia pergi lebih jauh daripada J.B. Lamarck, kerana dia menafikan idea organisma berusaha untuk penambahbaikan. Tetapi dia menerbitkan teorinya lebih lewat daripada Lamarck dan tidak dapat mencipta teori evolusi dalam bentuk di mana Charles Darwin mengembangkannya.
Ciri umum bukti untuk evolusi dunia organik
Kajian tentang organisma dalam tempoh sejarah yang panjang tentang perkembangan manusia telah menunjukkan bahawa organisma mengalami perubahan dan berada dalam keadaan perkembangan yang berterusan, iaitu, ia berkembang. Terdapat empat kumpulan bukti untuk teori evolusi: sitologi, paleontologi, anatomi perbandingan dan embriologi. Dalam subseksyen ini kita akan mempertimbangkan bukti ini dalam bentuk umum.
Ciri umum bukti sitologi evolusi organisma
Intipati bukti sitologi ialah hampir semua organisma (kecuali virus) mempunyai struktur selular. Sel haiwan dan tumbuhan dicirikan oleh pelan struktur umum dan organel yang biasa dalam bentuk dan fungsi (sitoplasma, retikulum endoplasma, pusat sel, dll.). Walau bagaimanapun, sel tumbuhan berbeza daripada sel haiwan dalam cara pemakanan yang berbeza dan kebolehsuaian yang berbeza dengan persekitaran berbanding dengan haiwan.
Sel mempunyai komposisi kimia dan unsur yang sama, tanpa mengira kepunyaan mana-mana organisma, mempunyai kekhususan yang berkaitan dengan ciri-ciri organisma.
Kewujudan jenis perantaraan organisma uniselular - flagellata, yang menggabungkan ciri-ciri organisma tumbuhan dan haiwan (mereka, seperti tumbuhan, mampu fotosintesis, dan seperti haiwan, mereka mampu mod pemakanan heterotropik), menunjukkan kesatuan asal usul haiwan dan tumbuhan.
Kajian semula bukti embriologi untuk evolusi
Adalah diketahui bahawa dalam perkembangan individu (ontogenesis) semua organisma melalui peringkat perkembangan embrio (intrauterin - untuk organisma viviparous). Kajian tentang tempoh embrio organisma yang berbeza menunjukkan asal usul semua organisma multiselular dan keupayaannya untuk berkembang.
Bukti embriologi pertama ialah perkembangan semua organisma (kedua-dua haiwan dan tumbuhan) bermula dengan satu sel - zigot.
Bukti kedua yang paling penting ialah undang-undang biogenetik yang ditemui oleh F. Muller dan E. Haeckel, ditambah oleh A. N. Severtsov, A. O. Kovalevsky dan I. I. Shmalhausen. Undang-undang ini menyatakan: "Dalam perkembangan embrio ontogenesis, organisma melalui peringkat embrio utama perkembangan filogenetik (sejarah) spesies." Oleh itu, individu individu spesies, tanpa mengira tahap organisasinya, melalui peringkat zigot, morula, blastula, gastrula, tiga lapisan kuman, dan organogenesis; Selain itu, kedua-dua ikan dan manusia mempunyai peringkat seperti ikan larva dan embrio manusia mempunyai insang dan celah insang (ini terpakai kepada haiwan).
Penjelasan undang-undang biogenetik oleh saintis Rusia merujuk kepada fakta bahawa organisma melalui peringkat utama perkembangan filogenetik, mengulangi tahap ciri tempoh perkembangan embrio, dan bukan untuk keadaan dewasa organisma.
Bukti anatomi perbandingan evolusi
Bukti ini berkaitan dengan evolusi haiwan dan berdasarkan maklumat yang diperoleh daripada anatomi perbandingan.
Anatomi perbandingan ialah sains yang mengkaji struktur dalaman pelbagai organisma secara perbandingan antara satu sama lain (sains ini amat penting untuk haiwan dan manusia).
Hasil daripada kajian ciri-ciri struktur kordat, didapati bahawa organisma ini mempunyai simetri dua hala (dua hala). Mereka mempunyai sistem muskuloskeletal yang mempunyai pelan struktur tunggal, biasa kepada semua (bandingkan rangka manusia dan rangka cicak atau katak). Ini menunjukkan asal usul biasa manusia, reptilia dan amfibia.
Organisma yang berbeza mempunyai organ homolog dan serupa.
Homolog ialah organ yang dicirikan oleh pelan struktur umum dan kesatuan asal, tetapi mereka mungkin mempunyai struktur yang berbeza kerana prestasi fungsi yang berbeza.
Contoh organ homolog ialah sirip dada ikan, kaki depan katak, sayap burung, dan tangan manusia.
Analogi ialah organ-organ yang mempunyai struktur yang hampir sama (bentuk luaran) kerana prestasi fungsi yang serupa, tetapi mempunyai pelan struktur yang berbeza dan asal yang berbeza.
Organ-organ yang serupa termasuk anggota badan tahi lalat dan jangkrik tahi lalat (serangga yang menjalani gaya hidup bawah tanah), sayap burung dan sayap rama-rama, dsb.
Bukti anatomi perbandingan juga termasuk kehadiran asas dan atavisme dalam organisma.
Rudimen ialah organ sisa yang tidak digunakan oleh organisma ini. Contoh asas ialah apendiks (proses buta usus), vertebra coccygeal, dsb. Rudimen ialah sisa organ yang pernah diperlukan, tetapi pada peringkat filogenesis ini telah kehilangan kepentingannya.
Atavisme ialah tanda-tanda yang dahulunya wujud dan ciri-ciri organisma tertentu, tetapi pada peringkat evolusi ini telah kehilangan maknanya bagi kebanyakan individu, tetapi menampakkan diri dalam individu tertentu ini dalam ontogenesisnya. Atavisme termasuk tailedness pada sesetengah orang, polymastia manusia (berbilang puting), dan perkembangan rambut yang berlebihan. Orang yang percaya karut melekatkan beberapa makna keagamaan pada ekor dan peningkatan perkembangan rambut; mereka menganggap orang seperti itu dekat dengan syaitan, dan pada Zaman Pertengahan mereka dibakar di kayu pancang.
Bukti paleontologi evolusi
Paleontologi ialah sains dunia organik era geologi lampau, iaitu organisma yang pernah hidup di Bumi dan kini telah pupus. Paleontologi merangkumi paleozoologi dan paleobotani.
Paleozoologi mengkaji tinggalan haiwan fosil, dan paleobotani mengkaji sisa tumbuhan fosil.
Paleontologi secara langsung membuktikan bahawa dunia organik Bumi berbeza dalam era geologi yang berbeza, ia berubah dan berkembang daripada bentuk organisma primitif kepada bentuk yang lebih teratur.
Penyelidikan paleontologi memungkinkan untuk menubuhkan sejarah perkembangan pelbagai bentuk organisma di Bumi, untuk mengenal pasti hubungan (genetik) yang berkaitan antara organisma individu, yang menyumbang kepada penciptaan sistem semula jadi dunia organik Bumi.
Kesimpulannya, kita boleh menyimpulkan bahawa fenomena yang dibincangkan secara ringkas membuktikan bahawa dunia organik Bumi berada dalam keadaan pembangunan beransur-ansur perlahan yang berterusan, iaitu evolusi, manakala pembangunan telah berjalan dan terus berkembang daripada mudah kepada kompleks.
Peranan keturunan dan kebolehubahan dalam evolusi dunia organik
Faktor terpenting dalam evolusi ialah kebolehubahan dan keturunan. Peranan keturunan dalam evolusi adalah penghantaran sifat, termasuk yang timbul dalam ontogenesis, daripada ibu bapa kepada keturunan.
Kebolehubahan organisma membawa kepada kemunculan individu yang mempunyai tahap perbezaan yang berbeza antara satu sama lain. Adakah setiap perubahan yang berlaku semasa ontogenesis diwarisi? Mungkin tidak. Perubahan pengubahsuaian yang tidak menjejaskan genom tidak diwarisi. Peranan mereka dalam evolusi ialah perubahan sedemikian membolehkan organisma bertahan dalam keadaan persekitaran yang kompleks, kadangkala melampau. Oleh itu, daun kecil membantu mengurangkan transpirasi (penyejatan), yang membolehkan tumbuhan bertahan dalam keadaan kekurangan kelembapan.
Peranan utama dalam proses evolusi dimainkan oleh kebolehubahan keturunan (mutasi) yang mempengaruhi genom gamet. Dalam kes ini, perubahan yang terhasil diteruskan daripada ibu bapa kepada keturunan, dan sifat baharu itu sama ada tetap pada anak (jika ia berguna kepada organisma), atau organisma mati jika sifat ini memburukkan kebolehsesuaiannya dengan persekitaran.
Oleh itu, kebolehubahan keturunan "mencipta" bahan untuk pemilihan semula jadi, dan keturunan menyatukan perubahan yang telah timbul dan membawa kepada pengumpulannya.
Konsep evolusionisme 1. Konsep "evolusi". 2. Postulat asas konsep evolusi dunia organik. 3. Prinsip evolusionis global.
Konsep "evolusi" 1. Teori evolusi kini tidak dianggap sebagai satu huraian tentang jalan pembangunan yang tidak jelas, yang difahami sepenuhnya oleh sains sebaliknya, evolusionisme dalam sains moden ialah spektrum konsep yang dibuktikan pada tahap yang berbeza-beza. 2. Evolusi membayangkan pembangunan berperingkat sejagat, teratur dan konsisten.
Konsep "evolusi" Menjelang separuh kedua abad ke-18, prasyarat objektif telah dibangunkan untuk kemunculan pandangan evolusionis berasaskan saintifik: penerangan tentang banyak spesies baharu hasil daripada penemuan geografi; kesatuan pelan struktur banyak kumpulan organisma yang diketahui sebelum ini telah ditubuhkan; kemunculan disiplin biologi khas - paleontologi; kemunculan teori berasaskan saintifik tentang asal usul Bumi dan sistem suria
Konsep "evolusi". Pada permulaan abad ke-18 dan ke-19, mendedahkan corak perkembangan sejarah flora dan fauna menjadi tugas keutamaan.
Postulat asas konsep evolusi dunia organik. Ahli biologi Perancis Jean-Baptiste Lamarck (1744 – 1829) membuat hipotesis mekanisme evolusi. Dia menerbitkan pandangannya, yang kini dianggap sebagai intipati Lamarckisme, dalam Falsafah Zoologi pada tahun 1809. Pelaksanaan prinsip penggredan, menurut Lamarck, menjadi mungkin kerana kehadiran dalam organisma keinginan dalaman untuk penambahbaikan.
Postulat asas konsep evolusi dunia organik. Generalisasi utama pandangan Lamarck adalah dua peruntukan yang memasuki sejarah sains di bawah nama "undang-undang Lamarck." 1. Dalam semua haiwan yang belum mencapai had perkembangannya, organ dan sistem organ yang telah menjalani latihan intensif yang berpanjangan secara beransur-ansur meningkat dalam saiz dan menjadi lebih kompleks, manakala yang tidak bersenam menjadi lebih mudah dan hilang. 2. Sifat dan sifat yang diperoleh hasil daripada pendedahan jangka panjang dan stabil kepada persekitaran luaran diwarisi dan dipelihara dalam anak, dengan syarat ia terdapat dalam kedua-dua organisma induk.
Postulat asas konsep evolusi dunia organik. Konsep Lamarck mewakili sistem pandangan evolusi pertama yang lengkap dan pada masa yang sama percubaan pertama untuk menyokong pandangan ini. Lamarck, secara amnya, mencirikan evolusi dengan betul sebagai proses progresif yang bergerak ke arah meningkatkan kerumitan struktur organisma. Pandangan Lamarck tentang sifat penyesuaian proses evolusi telah dikemukakan pada zamannya. Konsep Lamarck mengandungi beberapa peruntukan yang salah: 1. penjelasan tentang proses evolusi sebagai hasil daripada keinginan dalaman untuk penambahbaikan. 2. andaian kemungkinan kemunculan sifat penyesuaian yang diwarisi sebagai tindak balas kepada pengaruh persekitaran. 3. penafian realiti spesies.
Postulat asas konsep evolusi dunia organik. Teori evolusi oleh Charles Darwin (Bahasa Inggeris Charles Robert Darwin;) dianggap sebagai salah satu revolusi saintifik utama, kerana sebagai tambahan kepada kepentingan saintifik semata-mata, ia membawa kepada semakan pelbagai masalah ideologi, etika dan sosial.
Postulat asas konsep evolusi dunia organik. Teori evolusi Charles Darwin mempunyai beberapa komponen saintifik. 1. Idea evolusi sebagai realiti, yang bermaksud mendefinisikan kehidupan sebagai struktur dinamik alam semula jadi, dan bukan sistem statik. 2. Akibat kesuburan yang berlebihan, persaingan untuk habitat dan makanan timbul antara organisma dalam alam semula jadi - "perjuangan untuk kewujudan." Adalah lazim untuk membezakan tiga bentuk: melawan faktor asal bukan biologi (abiotik), pertarungan interspesifik dan intraspesifik.
Postulat asas konsep evolusi dunia organik. Disebabkan kehadiran kebolehubahan, individu yang berbeza dalam proses perjuangan untuk kewujudan mendapati diri mereka berada dalam kedudukan yang tidak sama rata. Perubahan individu yang memudahkan kelangsungan hidup memberi kelebihan kepada pembawa mereka, akibatnya individu yang lebih menyesuaikan diri dengan keadaan yang diberikan lebih kerap bertahan dan menghasilkan anak, manakala yang paling lemah lebih berkemungkinan mati atau tersingkir daripada persilangan. Darwin menamakan fenomena ini pemilihan semula jadi.
Postulat asas konsep evolusi dunia organik. Sifat penyesuaian evolusi dicapai dengan memilih daripada banyak perubahan rawak yang memudahkan kelangsungan hidup dalam keadaan persekitaran tertentu yang diberikan. Kebolehsuaian organisma adalah, sebagai peraturan, relatif.
Postulat asas konsep evolusi dunia organik. Darwin memperoleh idea bahawa spesies timbul melalui pemilihan semula jadi berdasarkan lima postulat asas: 1. Semua spesies mempunyai potensi biologi untuk meningkatkan bilangan individu kepada populasi yang besar. 2. Populasi dalam alam semula jadi menunjukkan ketekalan relatif dalam bilangan individu dari semasa ke semasa. 3. Sumber yang diperlukan untuk kewujudan spesies adalah terhad, jadi bilangan individu dalam populasi adalah lebih kurang tetap dari semasa ke semasa. Kesimpulan 1. Antara wakil spesies yang sama terdapat perjuangan untuk sumber yang diperlukan untuk kelangsungan hidup dan pembiakan. Hanya sebahagian kecil individu yang hidup dan menghasilkan zuriat.
Postulat asas konsep evolusi dunia organik. 4. Tidak ada dua individu daripada spesies yang sama yang akan mempunyai sifat yang sama. Ahli spesies yang sama mempamerkan kebolehubahan yang besar. 5. Kebanyakan kebolehubahan ditentukan secara genetik dan oleh itu diwarisi. Kesimpulan 2. Persaingan antara wakil spesies yang sama bergantung pada sifat keturunan individu yang unik, yang memberikan kelebihan dalam perjuangan untuk sumber untuk hidup dan pembiakan. Keupayaan yang tidak sama untuk terus hidup ini adalah pemilihan semula jadi. Kesimpulan 3. Pengumpulan sifat yang lebih baik hasil daripada pemilihan semula jadi membawa kepada perubahan berterusan dalam spesies. Ini adalah bagaimana evolusi berlaku.
Bukti untuk Konsep Evolusi Bukti yang menyokong idea moden tentang evolusi datang daripada pelbagai sumber. Beberapa peristiwa yang disebut sebagai bukti untuk teori evolusi boleh diterbitkan semula di makmal, bagaimanapun, ini tidak bermakna ia sebenarnya berlaku pada masa lalu, ia hanya menunjukkan kemungkinan kejadian tersebut.
Bukti untuk konsep evolusi. Taksonomi Pengelasan semula jadi boleh menjadi filogenetik atau fenotip. Pengelasan filogenetik digunakan lebih kerap kerana ia mencerminkan hubungan evolusi berdasarkan asal usul organisma dan pewarisan ciri-ciri tertentu. Persamaan dan perbezaan antara organisma boleh dijelaskan sebagai hasil penyesuaian progresif organisma dalam setiap kumpulan taksonomi kepada keadaan persekitaran tertentu dalam satu tempoh masa.
Bukti untuk konsep evolusi. Taksonomi menggunakan unit hierarki asas berikut: Kerajaan; Jenis (pembahagian dalam tumbuhan); Kelas; Perintah (perintah dalam tumbuhan); Keluarga; Genus; Lihat. Setiap takson mungkin mengandungi beberapa unit taksonomi yang berpangkat lebih rendah. Tetapi pada masa yang sama, takson boleh tergolong dalam satu takson yang terletak betul-betul di atasnya. Mungkin terdapat beberapa taksa pada setiap peringkat hierarki, tetapi semuanya berbeza antara satu sama lain.
Bukti untuk konsep evolusi. Anatomi perbandingan Kehadiran organ homolog dan asas dianggap sebagai bukti asal usul haiwan daripada nenek moyang yang sama.
Konsep malapetaka Hipotesis para malapetaka boleh dibahagikan kepada dua kumpulan utama. 1. Bencana duniawi: bencana dikaitkan dengan proses geologi (kebangkitan semula gunung berapi yang membawa kepada penyejukan global dan pembebasan sejumlah besar bahan toksik ke atmosfera, proses pembinaan gunung yang dikaitkan dengan perubahan iklim).
konsep malapetaka 2. Malapetaka kosmik: bencana mempunyai asal usul kosmik: peningkatan bencana dalam sinaran yang disebabkan oleh letupan supernova; turun naik dalam aktiviti suria; b pengeboman Bumi oleh komet dan asteroid gergasi, dikaitkan dengan turun naik kedudukan sistem Suria berbanding satah galaksi; laluan badan angkasa yang besar melalui awan komet yang mengelilingi Sistem Suria.
Konsep malapetaka Pada tahun 1980, ahli fizik Amerika, pemenang Hadiah Nobel L. Alvarez dan anak lelakinya ahli geologi W. Alvarez mencadangkan bahawa anomali iridium adalah akibat daripada kesan asteroid besar di Bumi, bahan yang bertaburan di seluruh dunia. seluruh permukaan bumi. Yang membawa kepada penggantungan lengkap fotosintesis jangka pendek dan kematian besar-besaran tumbuhan hijau, dan selepas tumbuhan hijau kematian herbivor, haiwan, dan kemudian pemangsa.
Konsep malapetaka Tiada satu pun model malapetaka menerangkan maksud proses yang berlaku di Bumi semasa zaman kritikal, sebaliknya menimbulkan persoalan baharu. Faktor psikologi (kebaharuan idea asteroid) memainkan peranan besar dalam penyebaran alternatif, konsep evolusi anti-Darwinian.
Hubungan antara evolusi mikro dan makro. Mikroevolusi ialah satu set proses evolusi yang berlaku dalam populasi spesies dan membawa kepada perubahan dalam kumpulan gen populasi ini dan pembentukan spesies baharu. Makroevolusi ialah transformasi evolusi yang membawa kepada pembentukan taksa yang lebih tinggi daripada spesies.
Evolusi dunia organik Bumi berkait rapat dengan evolusi litosfera. Sejarah perkembangan litosfera Bumi dibahagikan kepada era geologi: Katarchean, Archean, Proterozoic, Paleozoic, Mesozoic, Cenozoic. Setiap era dibahagikan kepada tempoh dan zaman. Era, zaman dan zaman geologi sepadan dengan peringkat tertentu dalam perkembangan kehidupan di Bumi.
Katarchean, Archean dan Proterozoic digabungkan menjadi cryptozoic- "era kehidupan tersembunyi." Sisa-sisa fosil Cryptozoic diwakili oleh serpihan individu yang tidak selalu dapat dikenal pasti. Paleozoik, Mesozoik dan Cenozoik digabungkan menjadi Phanerozoik- "era kehidupan yang jelas." Permulaan Phanerozoic dicirikan oleh kemunculan haiwan pembentuk rangka yang terpelihara dengan baik dalam bentuk fosil: foraminifera, moluska cangkang, dan arthropoda purba.
Peringkat awal pembangunan dunia organik
Dalam keadaan lebihan bahan organik siap pakai, kaedah pemakanan heterotropik (saprotropik) adalah yang utama. B O Kebanyakan archaebionts mengkhususkan diri secara khusus dalam pemakanan saprotropik heterotropik. Mereka membangunkan sistem enzim yang kompleks. Ini membawa kepada peningkatan dalam jumlah maklumat genetik, penampilan membran nuklear, pelbagai membran intraselular dan organel pergerakan. Sesetengah heterotrof mengalami peralihan daripada saprotropik bekalan kepada holozoik. Selepas itu, protein histon muncul, yang memungkinkan penampilan kromosom sebenar dan kaedah pembahagian sel yang sempurna: mitosis dan meiosis. Oleh itu, terdapat peralihan daripada jenis organisasi sel prokariotik Kepada eukariotik.
Satu lagi bahagian archaebionts mengkhususkan diri dalam pemakanan autotrof. Kaedah pemakanan autotrof tertua ialah kemosintesis. Berdasarkan sistem pengangkutan enzim kemosintesis, fotosintesis– satu set proses metabolik berdasarkan penyerapan tenaga cahaya dengan bantuan pelbagai pigmen fotosintesis (bakterioklorofil, klorofil a, b, c, d dan lain lain). Lebihan karbohidrat yang terbentuk semasa penetapan CO 2 memungkinkan untuk mensintesis pelbagai polisakarida.
Semua watak yang disenaraikan dalam heterotrof dan autotrof adalah besar aromorfosis.
Mungkin, pada peringkat awal evolusi dunia organik Bumi, pertukaran gen antara organisma yang sama sekali berbeza (pemindahan gen melalui transduksi, hibridisasi interspesifik dan simbiosis intraselular) telah meluas. Semasa sintesis, sifat-sifat organisma heterotropik dan fotoautotropik digabungkan dalam satu sel. Ini membawa kepada pembentukan pelbagai bahagian alga - tumbuhan benar pertama.
Peringkat utama evolusi tumbuhan
Alga ialah kumpulan heterogen besar organisma fotoautotropik akuatik primer. Dalam keadaan fosil, alga telah diketahui sejak Prakambrium (lebih 570 juta tahun dahulu), dan dalam Proterozoik dan awal Mesozoik semua bahagian yang diketahui sekarang telah wujud. Tiada bahagian moden alga boleh dianggap sebagai nenek moyang bahagian lain, yang menunjukkan watak mesh evolusi alga.
Pada akhir Silurian (≈ 400 juta tahun yang lalu) Lebih tinggi(tanah) tumbuhan.
Di Silurian, lautan cetek dan air dinyahgarin. Ini mewujudkan prasyarat untuk penempatan zon pesisir dan supralittoral ( litoral– bahagian pantai yang dinaiki air semasa air pasang; zon litoral menduduki kedudukan pertengahan antara habitat akuatik dan udara darat; supralittoral– bahagian pantai di atas paras air pasang, dibasahkan dengan semburan; pada dasarnya, supralittoral adalah sebahagian daripada habitat udara darat).
Kandungan oksigen di atmosfera sebelum kemunculan tumbuhan darat jauh lebih rendah daripada hari ini: Proterozoik - 0.001 dari tahap moden, Kambrium - 0.01, Silurian - 0.1. Apabila terdapat kekurangan oksigen, faktor pengehad di atmosfera ialah sinaran ultraungu. Kemunculan tumbuhan ke darat disertai dengan perkembangan metabolisme sebatian fenolik (tannin, flavonoid, antosianin), yang terlibat dalam tindak balas perlindungan, termasuk terhadap faktor mutagenik (ultraviolet, sinaran pengion, beberapa bahan kimia).
Pergerakan tumbuhan ke darat dikaitkan dengan penampilan beberapa aromorphoses:
1) Kemunculan tisu yang berbeza: integumen, konduktif, mekanikal, fotosintesis. Kemunculan tisu yang dibezakan berkait rapat dengan penampilan meristem dan parenkim utama.
2) Penampilan organ yang berbeza: pucuk (organ pemakanan karbon) dan akar (organ pemakanan mineral).
3) Gametangia multiselular muncul: antheridia dan archegonia.
4) Perubahan ketara berlaku dalam metabolisme.
Nenek moyang tumbuhan Tinggi dianggap sebagai organisma yang serupa dengan alga Characeae moden. Tumbuhan tanah tertua yang diketahui ialah Cooksonia. Cooksonia ditemui pada tahun 1937 (W. Lang) di batu pasir Silurian Scotland (umur kira-kira 415 juta tahun). Tumbuhan ini adalah semak belukar seperti alga yang mengandungi sporangia. Dilekatkan pada substrat menggunakan rhizoid.
Evolusi selanjutnya tumbuhan yang lebih tinggi dibahagikan kepada dua baris: gametophytic dan sporophytic
Wakil-wakil garis gametofit adalah Bryophytes moden. ini tumbuhan avaskular, yang kekurangan tisu konduktif dan mekanikal khusus.
Satu lagi garis evolusi membawa kepada kemunculan tumbuhan vaskular, di mana sporofit mendominasi dalam kitaran hidup, dan semua tisu tumbuhan yang lebih tinggi hadir (pendidikan, integumen, konduktif, parenkim utama dan terbitannya). Terima kasih kepada penampilan semua jenis tisu, badan tumbuhan membezakan akar dan pucuk. Tumbuhan vaskular tertua kini telah pupus Rhineaceae(psilofit). Semasa Devonian, kumpulan moden terbentuk tumbuhan spora(Lumut, Ekor Kuda, Pakis). Walau bagaimanapun, dalam tumbuhan spora benih hilang, dan sporofit berkembang daripada embrio yang tidak dibezakan.
Pada permulaan Mesozoik (≈ 220 juta tahun dahulu), yang pertama Gimnosperma, yang mendominasi era Mesozoik. Aromorfosis terbesar Gimnosperma:
1) Penampilan ovul; Gametofit betina (endosperma) berkembang di dalam ovul.
2) Penampilan butir debunga; Dalam kebanyakan spesies, butir debunga, apabila bercambah, membentuk tiub debunga, membentuk gametofit jantan.
3) Penampilan benih, yang merangkumi embrio yang dibezakan.
Walau bagaimanapun, gimnosperma mengekalkan beberapa ciri primitif: ovul terletak secara terbuka pada sisik benih (megasporangiophores), pendebungaan berlaku hanya dengan bantuan angin (anemophily), endosperma adalah haploid (gametophyte betina), tisu pengalir primitif (xilem). termasuk trakeid).
Pertama Angiosperma(Berbunga)tumbuhan mungkin muncul pada zaman Jurassic, dan pada zaman Cretaceous ia bermula sinaran adaptif. Pada masa ini, angiosperma berada dalam keadaan kemajuan biologi, yang difasilitasi oleh beberapa aromorphoses:
1) Penampilan alu– karpel tertutup dengan ovul.
2) Penampilan perianth, yang memungkinkan peralihan kepada entomophily (pendebungaan oleh serangga).
3) Penampilan kantung embrio Dan persenyawaan berganda.
Pada masa ini, angiosperma diwakili oleh banyak bentuk kehidupan: pokok, pokok renek, pokok anggur, rumput tahunan dan saka, dan tumbuhan akuatik. Struktur bunga mencapai kepelbagaian tertentu, yang menyumbang kepada ketepatan pendebungaan dan memastikan spesiasi intensif - kira-kira 250 ribu spesies tumbuhan tergolong dalam Angiosperma.
Peringkat utama evolusi haiwan
Organisma eukariotik yang mengkhusus dalam pemakanan heterotrofik menimbulkan Haiwan Dan cendawan.
Semua jenis yang diketahui timbul pada era Proterozoik Haiwan invertebrata multisel. Terdapat dua teori utama tentang asal usul haiwan multiselular. Mengikut teori gastrea(E. Haeckel), kaedah awal untuk membentuk embrio dua lapisan ialah invaginasi (invaginasi dinding blastula). Mengikut teori fagositella(I.I. Mechnikov), kaedah awal pembentukan embrio dua lapisan ialah imigrasi (pergerakan blastomer individu ke dalam rongga blastula). Mungkin kedua-dua teori ini saling melengkapi.
Berpadu- wakil organisma multiselular yang paling primitif (dua lapisan): badan mereka hanya terdiri daripada dua lapisan sel: ektoderm dan endoderm. Tahap pembezaan tisu adalah sangat rendah.
Dalam Cacing Bawah ( rata Dan Cacing gelang) lapisan kuman ketiga muncul - mesoderm. Ini adalah aromorphosis utama, kerana tisu dan sistem organ yang berbeza muncul.
Kemudian pokok evolusi haiwan bercabang menjadi Protostom dan Deuterostomes. Antara Protostom Annelids rongga badan sekunder terbentuk ( secara umum). Ini adalah aromorphosis utama, berkat yang memungkinkan untuk membahagikan badan menjadi beberapa bahagian.
Annelids mempunyai anggota primitif (parapodia) dan segmentasi badan homonomik (setara). Tetapi pada permulaan Cambrian mereka muncul Arthropoda, di mana parapodia diubah menjadi anggota badan yang bersuara. Dalam Arthropoda, segmentasi badan heteronom (tidak sama rata) muncul. Mereka mempunyai exoskeleton chitinous, yang menyumbang kepada penampilan berkas otot yang berbeza. Ciri Arthropoda yang disenaraikan ialah aromorfosis.
Arthropoda yang paling primitif ialah Trilobitiformes- menguasai lautan Paleozoik. Moden Bernafas insang arthropoda akuatik primer diwakili Crustacea. Walau bagaimanapun, pada permulaan Devonian (selepas tumbuhan sampai ke darat dan pembentukan ekosistem daratan), daratan berlaku Araknida Dan Serangga.
Arachnid datang ke darat berkat banyak alomorfosis (idioadaptasi):
1) Ketidaktelapan penutup kepada air.
2) Kehilangan peringkat perkembangan larva (kecuali kutu, tetapi nimfa kutu pada asasnya tidak berbeza dengan haiwan dewasa).
3) Pembentukan badan yang padat dan lemah dibedah.
4) Pembentukan organ pernafasan dan perkumuhan sepadan dengan keadaan hidup baru.
Serangga paling disesuaikan dengan kehidupan di darat, berkat penampilan aromorphoses besar:
1) Kehadiran membran germinal - serous dan amniotik.
2) Kehadiran sayap.
3) Keplastikan radas mulut.
Dengan kemunculan tumbuhan berbunga pada zaman Cretaceous, evolusi bersama Serangga dan tumbuhan Berbunga bermula ( evolusi bersama), dan mereka membentuk penyesuaian bersama ( penyesuaian bersama). Dalam era Cenozoic, serangga, seperti tumbuhan berbunga, berada dalam keadaan kemajuan biologi.
Antara haiwan Deuterostome, pembungaan terbesar dicapai oleh Chordates, di mana beberapa aromorphoses besar muncul: notochord, tiub saraf, aorta perut (dan kemudian jantung).
Asal-usul notochord masih belum ditubuhkan dengan tepat. Adalah diketahui bahawa helai sel vakuola terdapat pada invertebrata yang lebih rendah. Sebagai contoh, dalam cacing bulu mata Coelogynopora cawangan usus, terletak di atas ganglia saraf di hujung anterior badan, terdiri daripada sel-sel vakuola, supaya batang elastik muncul di dalam badan, yang membantu menggali ke dalam tanah berpasir. Dalam cacing bulu mata Amerika Utara Nematoplana nigrocapitula sebagai tambahan kepada foregut yang diterangkan, seluruh bahagian dorsal usus berubah menjadi kord yang terdiri daripada sel-sel yang divakuolakan. Organ ini dipanggil kord usus (chordaintestinalis). Ada kemungkinan kord dorsal (chordadorsalis) asal endomesodermal timbul terus dari sel vakuola bahagian dorsal usus.
Dari primitif Chordates yang pertama berlaku di Silurian Vertebrata(Tanpa rahang). Dalam vertebrata, rangka paksi dan visceral terbentuk, khususnya, kawasan otak dan rahang tengkorak, yang juga merupakan aromorphosis. Inferior Ghostostomes vertebrata diwakili oleh pelbagai Pisces. Kelas-kelas ikan moden (Cartilaginous dan Bony) terbentuk pada akhir Paleozoic - permulaan Mesozoic).
Beberapa ikan bertulang (ikan berdaging berdaging), terima kasih kepada dua aromorfosis - pernafasan paru-paru dan rupa anggota badan sebenar - menimbulkan yang pertama berkaki empat–amfibia(amfibia). Amfibia pertama datang ke darat pada zaman Devon, tetapi zaman kegemilangannya berlaku pada zaman Karbon (banyak stegocephali). Amfibia moden muncul pada akhir zaman Jurassic.
Secara selari, di kalangan Quadrupeds, organisma dengan membran embrio muncul - Amniotes. Kehadiran membran embrio adalah aromorfosis besar yang pertama kali muncul Reptilia. Terima kasih kepada membran embrio, serta beberapa ciri lain (epitelium keratinisasi, tunas pelvis, rupa korteks serebrum), Reptilia telah kehilangan sepenuhnya pergantungan mereka pada air. Kemunculan reptilia primitif pertama - cotylosaur- bermula sejak akhir zaman Karbon. Di Permian, pelbagai kumpulan reptilia muncul: bergigi binatang, proto-kadal dan lain-lain. Pada permulaan Mesozoik, cabang penyu, plesiosaur, dan ichthyosaur telah terbentuk. Reptilia mula berkembang.
Dua cabang perkembangan evolusi dipisahkan daripada kumpulan yang dekat dengan proto-cicak. Satu cabang pada permulaan Mesozoik menimbulkan kumpulan besar pseudosuchian. Pseudosuchia menimbulkan beberapa kumpulan: buaya, pterosaurus, nenek moyang burung dan dinosaur, diwakili oleh dua cabang: cicak (Brontosaurus, Diplodocus) dan ornithischians (hanya spesies herbivor - Stegosaurus, Triceratops). Cawangan kedua pada permulaan zaman Cretaceous membawa kepada kemunculan subkelas bersisik(cicak, bunglon dan ular).
Walau bagaimanapun, Reptilia tidak boleh kehilangan pergantungan mereka pada suhu rendah: berdarah panas adalah mustahil bagi mereka kerana pengasingan yang tidak lengkap dalam peredaran darah. Pada akhir Mesozoik, dengan perubahan iklim, kepupusan besar-besaran reptilia berlaku.
Hanya dalam beberapa pseudosuchians dalam tempoh Jurassic, septum lengkap di antara ventrikel muncul, gerbang aorta kiri berkurangan, pemisahan lengkap lingkaran peredaran darah berlaku, dan berdarah panas menjadi mungkin. Selepas itu, haiwan ini memperoleh beberapa penyesuaian kepada penerbangan dan menimbulkan kelas Burung.
Dalam deposit Jurassic era Mesozoik (≈ 150 juta tahun yang lalu), cetakan Burung Pertama ditemui: Archaeopteryx dan Archaeornis (tiga rangka dan satu bulu). Mereka mungkin haiwan memanjat arboreal yang boleh meluncur tetapi tidak mampu terbang aktif. Malah lebih awal (pada akhir Triassic, ≈ 225 juta tahun yang lalu) protoavis wujud (dua rangka ditemui pada tahun 1986 di Texas). Rangka Protoavis adalah berbeza dengan ketara daripada rangka reptilia; Semasa zaman Cretaceous, terdapat dua kumpulan burung fosil: Ichthyornis dan Hesperornis. Kumpulan burung moden hanya muncul pada permulaan era Cenozoic.
Aromorfosis yang ketara dalam evolusi burung boleh dianggap sebagai rupa jantung empat bilik dalam kombinasi dengan pengurangan gerbang aorta kiri. Terdapat pemisahan lengkap darah arteri dan vena, yang memungkinkan perkembangan selanjutnya otak dan peningkatan mendadak dalam tahap metabolisme. Perkembangan Burung pada era Cenozoic dikaitkan dengan beberapa penyesuaian utama (penampilan bulu, pengkhususan sistem muskuloskeletal, perkembangan sistem saraf, menjaga keturunan dan keupayaan untuk terbang), serta dengan bilangan. tanda-tanda degenerasi separa (contohnya, kehilangan gigi).
Pada permulaan era Mesozoik, yang pertama Mamalia, yang timbul disebabkan oleh beberapa aromorphoses: hemisfera otak depan yang diperbesarkan dengan korteks yang berkembang, jantung empat bilik, pengurangan lengkungan aorta kanan, transformasi suspensi, tulang kuadrat dan artikular menjadi osikel pendengaran, penampilan bulu, susu kelenjar, gigi yang berbeza dalam alveoli, rongga pra-mulut. Nenek moyang Mamalia adalah Reptilia Permian primitif, yang mengekalkan beberapa ciri Amfibia (contohnya, kelenjar kulit telah berkembang dengan baik).
Dalam tempoh Jurassic era Mesozoik, Mamalia diwakili oleh sekurang-kurangnya lima kelas (Multitubercles, Tritubercles, Tricodonts, Symmetrodonts, Panthotheriums). Satu daripada kelas ini mungkin menimbulkan Protobeast moden, dan satu lagi kepada Marsupial dan Plasenta. Mamalia plasenta, terima kasih kepada penampilan plasenta dan vivipariti sebenar, memasuki keadaan kemajuan biologi dalam era Cenozoic.
Susunan asal Plasenta ialah Insektivor. Pada awalnya, Insektivor telah dipisahkan daripada Gigi Tidak Lengkap, Tikus, Primata dan kumpulan Creodont yang kini telah pupus - pemangsa primitif. Dua cabang dipisahkan dari Creodont. Salah satu cabang ini menimbulkan Karnivor moden, dari mana Pinniped dan Cetaceans dipisahkan. Satu lagi cabang menimbulkan ungulates primitif (Condylarthra), dan kemudian kepada Odd-toed, Artiodactyl dan perintah yang berkaitan.
Pembezaan akhir kumpulan Mamalia moden telah diselesaikan semasa era glasiasi hebat - pada Pleistosen. Komposisi spesies moden Mamalia sangat dipengaruhi oleh faktor antropogenik. Pada zaman sejarah, spesies berikut telah dibasmi: auroch, lembu Steller, tarpan dan spesies lain.
Pada akhir era Cenozoic, beberapa Primata Jenis aromorphosis khas berlaku - perkembangan berlebihan korteks serebrum. Akibatnya, spesies organisma yang sama sekali baru timbul - Homo sapiens.
|
Tumbuhan |
Haiwan |
|||||
|
cryptozoic |
Archean |
Suasana dipulihkan, lautan purba, tekanan tinggi dan suhu |
Biosfera prokariotik, kemo dan fotosintesis, persenyawaan, penampilan eukariota di sempadan dengan Proterozoik |
|||
|
Proterozoik |
2.6 bilion-650 juta |
Eukariota, selular, tisu, 2 lapisan |
||||
|
Phanerozoik |
Paleozoik |
Iklim laut yang kering |
60% trilobit, rangka, semua jenis haiwan. |
|||
|
Gunung dan laut |
Cephalopods, brachiopods berbunga moluska |
|||||
|
Arthropoda, vertebrata tanpa rahang |
Tumbuhan datang ke darat - rhiniophytes |
|||||
|
Amfibia dan ikan |
spora |
|||||
|
pemanasan |
reptilia | |||||
|
Menyejukkan, zaman ais | ||||||
|
Triassic |
Pangea berpecah |
Susu dan burung | ||||
|
Perpecahan benua |
Kemunculan plasenta | |||||
|
Zaman Ais, perpecahan benua |
kepupusan |
| ||||