المبادئ الأساسية لتطور العالم العضوي. التطور التطوري للعالم العضوي

أصل وتطور العالم العضوي

1 المقدمة
2. التوليد التلقائي
3. كيف نشأت الحياة؟
4. تطور الحياة على الأرض (مقال موجز)
5. نظرية التطور: الدراما في علم الأحياء
6. الدينونة… من الكتاب المقدس
7 - المراجع

مقدمة

لآلاف السنين ، بدا واضحًا للناس أن الحياة البرية قد تم إنشاؤها كما نعرفها الآن ، وظلت دائمًا على حالها.

ولكن بالفعل في العصور القديمة ، كانت هناك تخمينات حول التغيير التدريجي ، وتطور (تطور) الطبيعة الحية. يمكن تسمية أحد رواد الأفكار التطورية بالفيلسوف اليوناني القديم هيراكليتس (القرنان السادس والخامس قبل الميلاد) ، الذي صاغ موقف التغيرات المستمرة في الطبيعة ("كل شيء يتدفق ، كل شيء يتغير").

مفكر يوناني قديم آخر - إمبيدوكليس - في القرن الخامس. قبل الميلاد ه. طرح ربما واحدة من أقدم نظريات التطور. كان يعتقد أنه في البداية ظهرت أجزاء متفرقة الكائنات الحية المختلفة(الرأس والجسم والساقين). لقد انضموا معًا في أكثر المجموعات روعة. هكذا ، على وجه الخصوص ، ظهر القنطور (نصف إنسان أسطوري - نصف خيول). في وقت لاحق ، كما لو أن كل المجموعات غير القابلة للحياة قد هلكت.

اصطف العالم اليوناني القديم العظيم أرسطو جميع الكائنات الحية التي عرفها على التوالي عندما أصبحت أكثر تعقيدًا. في القرن السابع عشر تم تطوير هذه الفكرة من قبل عالم الطبيعة السويسري تشارلز بونيه ، الذي أنشأ عقيدة "سلم الطبيعة". في الخطوة الأولى من "السلم" كانت هناك "أمور دقيقة" - النار والهواء والماء والأرض ؛ في المرحلة التالية - النباتات والحيوانات وفقًا لدرجة تعقيد بنيتها ، في إحدى الدرجات العليا - الإنسان ، وحتى أعلى - المضيف السماوي والله. صحيح ، بالطبع ، لم يكن هناك حديث عن إمكانية الانتقال "من خطوة إلى خطوة" ، وهذا النظام له علاقة بعيدة جدًا بالتطور.

أول نظرية متسقة لتطور الكائنات الحية طورها العالم الفرنسي جان بابتيست لامارك في كتابه "فلسفة علم الحيوان" ، الذي نُشر عام 1809. اقترح لامارك أنه خلال الحياة يتغير كل فرد ويتكيف مع البيئة. تنتقل الصفات الجديدة التي اكتسبتها طوال حياتها إلى الأبناء. هذه هي الطريقة التي تتراكم بها التغييرات من جيل إلى جيل. لكن منطق لامارك احتوى على خطأ يتكون من حقيقة بسيطة: الخصائص المكتسبة ليست موروثة. في نهاية القرن التاسع عشر. أجرى عالم الأحياء الألماني أوغست وايزمان تجربة شهيرة - قطع ذيل الفئران التجريبية لمدة 22 جيلًا. ومع ذلك ، فإن الفئران حديثة الولادة لها ذيول لا تقل عن أسلافها.

لفت العالم الإنجليزي تشارلز داروين ، على عكس لامارك ، الانتباه إلى حقيقة أنه على الرغم من أن أي كائن حي يتغير خلال الحياة ، فإن الأفراد من نفس النوع ليسوا متماثلين. كتب داروين أنه يمكن للمزارع المتمرس أن يميز كل خروف ، حتى في قطيع كبير. على سبيل المثال ، قد يكون معطفهم أفتح أو أغمق ، أو أكثر سمكًا أو أقل تكرارًا ، وما إلى ذلك. في ظل الظروف البيئية العادية ، تكون هذه الاختلافات غير ذات أهمية. ولكن مع حدوث تغيير في الظروف المعيشية ، يمكن لهذه التغييرات الوراثية الصغيرة أن تعطي مزايا لأصحابها. من بين العديد من التغييرات غير المجدية والضارة ، قد تكون هناك تغييرات مفيدة.

بهذه الطريقة ، توصل داروين إلى الفكرة الانتقاء الطبيعي. يعيش الأفراد ذوو الاختلافات المفيدة ويتكاثرون بشكل أفضل ، وينقلون سماتهم إلى الأبناء. لذلك ، في الجيل القادم ، ستزداد النسبة المئوية لهؤلاء الأفراد ، في جيل - أكثر ، إلخ. هذه هي آلية التطور. كتب داروين: "يمكن القول أن الانتقاء الطبيعي يوميًا وكل ساعة يبحث في أصغر التغييرات في جميع أنحاء العالم ، ويتجاهل التغييرات السيئة ، ويحافظ على الأشياء الجيدة ويجمعها ، ويعمل بشكل غير مسموع وغير مرئي ..."

تطور أنواع مختلفةيذهب بسرعات مختلفة. على سبيل المثال ، لم تتغير اللافقاريات التي تنتمي إلى نوع ذراعي الأرجل كثيرًا على مدار 440 مليون سنة الماضية. وفي جنس الإنسان ، وفقًا لعلماء الحفريات ، على مدار المليوني سنة الماضية ، نشأت عدة أنواع وماتت.

بالطبع ، الآراء حول نظرية التطور لم تتغير منذ زمن داروين. على سبيل المثال ، اعتبر داروين اعتراضًا خطيرًا جدًا على نظريته ، قدمه المهندس الإنجليزي ف. جينكين (أطلق عليه "كابوس جينكين"). استنتج جينكين ما يلي: لنفترض أن أحد الأفراد قد طور عن طريق الخطأ بعض السمات المفيدة. ولكن في نسلها "ستضعف" هذه السمة مرتين بالضبط ، وفي الجيل التالي ستنخفض أكثر حتى "تذوب" تمامًا وتضيع. في ذلك الوقت ، كان يُعتقد (وكذلك فعل داروين) أن نسل سمات الوالدين يمكن أن يندمج (على سبيل المثال ، سيكون للفئران البيضاء والسوداء ذرية رمادية). تم دحض هذا المفهوم الخاطئ الشائع فقط من خلال اكتشافات جريجور مندل ، والتي لم تكن معروفة بعد لداروين.

في حجته ، اعتمد داروين على العديد من الأمثلة على الانتقاء البشري الاصطناعي (الذي بواسطته العديد من سلالات الحيوانات الأليفة و النباتات المزروعة). لكن داروين لم يكن قادرًا على تقديم مثال واحد مقنع للانتقاء الطبيعي الذي يحدث في الطبيعة. تم وصف هذه الأمثلة من قبل العلماء فقط في القرن العشرين. أشهر هذه الأمثلة هي عثة العثة في إنجلترا. عند فحص مجموعات الفراشات التي تم جمعها على مدار المائة عام الماضية في عام 1950 ، وجد علماء الأحياء أن الفراشات ذات الأجنحة السوداء تمت مواجهتها في كثير من الأحيان ، وأن الفراشات ذات الأجنحة الرمادية كانت أقل شيوعًا. اتضح أنه خلال النهار ، تجلس الفراشات بلا حراك على جذوع الأشجار ، معتمدين على تلوينها المموه. في القرن 19 أخفى اللون الرمادي الفراشات تمامًا على خلفية الأشنات التي غطت الأشجار. ولكن مع زيادة تلوث الهواء في إنجلترا ، ماتت الأشنات وتحولت جذوعها إلى اللون الأسود بالسخام. على خلفية مظلمة ، أصبحت الفراشات الرمادية مرئية لأعدائها الرئيسيين - الطيور. كان الزي الأسود مموها جيدا. نتيجة لذلك ، تغيرت نسبة الفراشات السوداء والرمادية بشكل مطرد لصالح الفراشات السوداء. (لاحظ أن وحدة التطور ليست دائمًا فردًا ، بل مجموعة سكانية ، أي مجموعة من الأفراد (في هذه الحالة ، العث) يعيشون بجوار بعضهم البعض ويتزاوجون).

ومن الأمثلة الأكثر وضوحًا على الانتقاء الطبيعي ظهور مقاومة الحشرات لمبيدات الآفات. كتب البروفيسور كارول ويليامز ذلك في أوائل الأربعينيات. القرن ال 20 "في يد رجل اتضح أنه سلاح قوي. لقد كان مبيد الآفات DDT ، الذي وقع على الحشرات الضارة ، مثل ملاك الثأر القوي. بعد أول اتصال به ، سقط البعوض ، والذباب ، في دوامة الذيل ، وسقطت ، وطنين لمدة ساعة أو ساعتين ، مستلقية على ظهورها ، ثم ماتت. ظهرت التقارير الأولى عن مقاومة الحشرات لمادة الـ دي.دي.تي في عام 1947 وكانت تتعلق بالذبابة المنزلية. من بين جحافل الحشرات الضارة ، نجا عدد قليل فقط بشكل منهجي ، والذي تصادف أنه أكثر مقاومة للسموم. ولكن في كل عام قادم ، يبقى المزيد والمزيد من الأبناء المقاومين على قيد الحياة. كتب ويليامز: "بعد بضع سنوات ، لم يعد البعوض والبراغيث والذباب والحشرات الأخرى ينتبهون لمادة الـ دي.دي.تي". سرعان ما بدأوا في استيعابها ، ثم وقعوا في الحب. تم العثور على هذه المقاومة في أكثر من 200 نوع من الحشرات ، والقائمة مستمرة في النمو.

قصة "إدمان" البكتيريا المسببة للأمراض على المضادات الحيوية والعديد من الأدوية الأخرى هي قصة مشابهة تمامًا.

جيل عفوي

لعدة قرون ، إيمانًا راسخًا بفعل الخلق الإلهي ، كان الناس ، بالإضافة إلى ذلك ، مقتنعين بشدة بأن الحياة تنشأ باستمرار بشكل عفوي.

حتى الفيلسوف اليوناني القديم أرسطو كتب أنه ليس فقط النباتات والديدان والحشرات بل حتى الأسماك والضفادع والفئران يمكن أن تولد من تربة رطبة أو طمي متعفن.

العالم الهولندي يان فان هيلمونت في القرن السابع عشر. وصف تجربته ، مدعيا أن الفئران الحية نشأت من الغسيل المتسخ وحفنة من القمح في خزانة.

تحدث عالم طبيعي آخر ، جريندل فون آش ، عن التوليد التلقائي لضفدع حي زُعم أنه لاحظه: "أريد أن أصف ولادة ضفدع ، والذي تمكنت من ملاحظته بالمجهر. بمجرد أن أخذت قطرة من ندى مايو ، وراقبت ذلك بعناية تحت المجهر ، لاحظت وجود مخلوق ما بداخلي. لاحظت باهتمام في اليوم الثاني ، أن الجذع قد ظهر بالفعل ، لكن الرأس لا يزال يبدو غير واضح ؛ متابعةً لملاحظاتي في اليوم الثالث ، أصبحت مقتنعاً أن المخلوق الذي لاحظته ليس سوى ضفدع برأس ورجلين. الرسم المرفق يوضح كل شيء.

في عام 1688 ، قرر العالم الإيطالي فرانشيسكو ريدي اختبار فكرة التوليد التلقائي للحياة. وروى تجربته: "أخذت أربع أواني ، ووضعت ثعبانًا ميتًا في إحداها ، وبعض الأسماك في أخرى ، وثعابين ميتة في الثالثة ، وقطعة لحم في الرابعة ، وأغلقتها بإحكام وختمتها. ثم وضعت نفس الشيء في أربع سفن أخرى ، وتركتها مفتوحة. سرعان ما أصبحت اللحوم والأسماك في الأوعية المكشوفة دودية. كان من الممكن رؤية كيف يطير الذباب بحرية في السفن ويطير منها. لكن في الأواني المختومة ، لم أر دودة واحدة ، على الرغم من مرور عدة أيام بعد وضع الأسماك واللحوم الميتة فيها.

في عام 1675 ، قام العالم الإيطالي لازارو سبالانزاني بغلي مرق اللحم القوي في وعاء مغلق. مرت عدة أيام ، ولكن لم يتم العثور على أي علامات للحياة في المرق.

أخيرًا ، في عام 1860 ، أثبت لويس باستور ، بمساعدة سلسلة من التجارب الرائعة المشابهة لتجربة سبالانزاني ، أخيرًا أن الحياة في ظل الظروف الحديثة لا تولد تلقائيًا. لقد أظهر أنه حتى البكتيريا يمكن أن تنشأ فقط من بكتيريا أخرى.

كيف جاءت الحياة معا؟

لم تحل تجارب باستير مسألة أصل الحياة ، لكنها أثارت المسألة بإلحاح جديد. إذا كانت الحياة في الظروف الحديثة لا تنشأ بشكل عفوي ، فمتى وكيف نشأت لأول مرة؟

الكون الذي نلاحظه ، وفقًا للعلم الحديث ، نشأ نتيجة للانفجار العظيم منذ حوالي 15-20 مليار سنة. يبلغ عمر كوكبنا حوالي 5 مليارات سنة. يميل معظم العلماء الآن إلى الاعتقاد بأن الحياة نشأت على الأرض في فجر وجودها.

أقدم كوكب يشبه الكوكب الذي نعيش عليه. يتكون غلافه الجوي من بخار الماء وثاني أكسيد الكربون ، ووفقًا لبعض المصادر ، النيتروجين ، وفقًا لمصادر أخرى ، الميثان والأمونيا. لم يكن هناك أكسجين في هواء الكوكب الذي لا حياة له. ويجب أن أقول إن غياب الأكسجين كان ضروريًا لظهور الحياة. من الممكن أن تسبب العبارة غير العادية "الأكسجين القاتل" بعض المفاجآت. وفي الوقت نفسه ، للأكسجين تأثير مدمر على الجزيئات العضوية. لقد اعتدنا على آثاره ، ولكن حتى الآن هناك بكتيريا على الأرض ترى الأكسجين كسم ولا يمكنه العيش في وجوده. يجعل الغلاف الجوي للأكسجين من المستحيل في عصرنا على التوليد التلقائي للحياة.

لذلك ، في الغلاف الجوي للأرض القديمة ، هزت العواصف الرعدية ، واخترقتها الأشعة فوق البنفسجية القاسية للشمس ، واندلعت البراكين على هذا الكوكب.

تحت تأثير كل هذه التأثيرات ، في المحيط الأساسي الذي غطى سطح الأرض ، تشكلت المواد العضوية - أبسط "الطوب" الذي تُبنى منه جميع الكائنات الحية. في عصرنا ، كانت البكتيريا والفطريات تلتهمها على الفور. ولكن بعد ذلك لم تكن موجودة بعد ، وبالتالي تراكمت المادة العضوية حتى تحول المحيط البدائي بأكمله إلى "مرق دافئ مخفف".

تم وضع هذا الافتراض لأول مرة في عام 1922 من قبل عالم الأحياء السوفيتي ألكسندر أوبارين.

في عام 1953 ، قرر عالم الأحياء الأمريكي ستانلي ميلر اختبار فرضية أوبارين وإعادة إنتاجها في منشأة خاصة. الظروف الطبيعيةالأرض القديمة. احتوى الوعاء الزجاجي على ماء ساخن ("محيط") وخليط من الغازات - الأمونيا والميثان والهيدروجين ("الغلاف الجوي الأولي"). الشرر - "البرق" - قفز عبر "الجو". استمرت التجربة لمدة أسبوع.

بعد أسبوع ، تم تحليل "المرق الأساسي" ووجدت فيه العديد من المواد العضوية ، بما في ذلك 5 أحماض أمينية. مرة أخرى ، نتيجة لنفس التجربة ، تم اكتشاف حتى الأحماض النووية - سلاسل يصل طولها إلى ستة روابط.

وفقا لفرضية واحدة ، المحتوى المواد العضويةكان أعلى مستوى في البرك الجافة التي تركت على شاطئ المحيط بعد انخفاض المد. هنا تم تشكيل سلاسل من البروتينات و احماض نووية. علاوة على ذلك ، كلما كانت السلسلة أطول ، كانت أكثر استقرارًا. كانت ملتوية في كرة ، ولم يعد من السهل أن تنهار.

يعتقد Oparin أن الدور الرئيسي في تحول غير الحي إلى كائن حي ينتمي إلى البروتينات. في "المرق الأولي" تكونت "جلطات" البروتين "coacervates". يمكنهم امتصاص العناصر الغذائية الجديدة ، والتفتت إلى قطرات أصغر. بالطبع لم يكونوا على قيد الحياة بعد.

وفقًا لأوبارين ، فإن المسافة من هذه "الكتل" إلى البكتيريا الأكثر بدائية لا تقل عن المسافة من الأميبا إلى الإنسان. كان الشيء الرئيسي الذي يميز "الكتل" عن الخلايا هو عدم القدرة على إعادة إنتاج نفسها بدقة.

ل "ختم" نفس البروتينات ، تحتاج إلى مصفوفة. في الكائنات الحية (من البكتيريا والفيروسات إلى البشر) ، تعمل الأحماض النووية (RNA ، DNA) بمثابة هذه المصفوفة.

في أي مرحلة تخطت "تكتلات" البروتين "عتبة الأحياء؟ ثم ، عندما تم تضمين الأحماض النووية ، مما جعل من الممكن إنشاء نسخ تقريبية على الأقل من البروتينات الموجودة. كانت هذه بالفعل بدايات الخلايا البدائية.

اقترح أحد المتشككين أن ظهور الحياة نتيجة لهذه العمليات غير معقول مثل تجميع طائرة بوينج 747 نتيجة لإعصار اجتاح مكب نفايات. لكن دعونا لا ننسى أنه على مدى فترة طويلة من الزمن (مليار سنة) في الفضاء الشاسع حيث حدثت "التجربة" (محيط الأرض بالكامل) ، فإن الحدث الأكثر احتمالاً قد يصبح حتميًا تقريبًا.

تطور الحياة على الأرض (مخطط قصير)

بريكامبريان.
أقدم حقبة في تطور الحياة - عصر ما قبل الكمبري - استمرت لفترة طويلة بشكل لا يصدق: أكثر من 3 مليارات سنة.

أعلاه قيل عن الظروف التي عاشت فيها الكائنات الحية الأولى. كان طعامهم "الحساء البدائي" للمحيط المحيط ، أو أبناء عمومتهم الأقل حظًا. ومع ذلك ، تدريجياً ، على مدى ملايين السنين ، أصبح هذا المرق "مخففًا" أكثر فأكثر ، وأخيراً ، أصبح الاحتياطي العناصر الغذائيةمرهق.

لقد توقف تطور الحياة. لكن التطور نجح في إيجاد طريقة للخروج منه. ظهرت الكائنات الحية الأولى (البكتيريا) القادرة على تحويل المواد غير العضوية إلى مواد عضوية بمساعدة أشعة الشمس.

لبناء كائناتها ، تتطلب جميع الكائنات الحية ، على وجه الخصوص ، الهيدروجين. تحصل عليه النباتات الخضراء عن طريق فصل الماء وإطلاق الأكسجين. لكن البكتيريا لا تستطيع فعل ذلك حتى الآن. إنها لا تمتص الماء ، ولكن كبريتيد الهيدروجين ، وهو أسهل بكثير. في هذه الحالة ، لا يتم إطلاق الأكسجين ، ولكن يتم إطلاق الكبريت. (لذلك ، يمكن العثور على غشاء من الكبريت على سطح بعض المستنقعات).

هذا ما فعلته البكتيريا القديمة. لكن كمية كبريتيد الهيدروجين على الأرض كانت محدودة نوعًا ما. لقد جاءت أزمة جديدة في تطور الحياة.

الطحالب الخضراء المزرقة "وجدت" طريقة للخروج منها. لقد تعلموا تقسيم الماء. جزيئات الماء ليست "جوزة" سهلة ، وليس من السهل "تفكيك" الهيدروجين والأكسجين. هذا أصعب 7 مرات من تقسيم كبريتيد الهيدروجين. يمكننا القول أن الطحالب الخضراء المزرقة حققت إنجازًا حقيقيًا. حدث ذلك قبل ملياري و 300 مليون سنة.

الآن ، كمنتج ثانوي ، بدأ الأكسجين في إطلاقه في الغلاف الجوي. يشكل تراكم الأكسجين تهديدًا خطيرًا للحياة. منذ بعض الوقت ، أصبح من المستحيل إنشاء جيل تلقائي جديد للحياة على الأرض - وصل محتوى الأكسجين إلى 1 ٪ من المحتوى الحالي. وواجهت الكائنات الحية مشكلة جديدة - كيفية التعامل مع الكمية المتزايدة من هذه المادة العدوانية.

لكن التطور نجح في تجاوز هذا الاختبار أيضًا ، بعد أن حقق انتصارًا رائعًا جديدًا. بعد فترة قصيرة ، ظهر أول كائن حي على الأرض ، "يستنشق" الأكسجين. هذه هي الطريقة التي جاء بها التنفس.

حتى هذه النقطة ، كانت الكائنات الحية تعيش في المحيط ، مختبئة في عمود الماء من التيارات الشمسية فوق البنفسجية التي كانت ضارة لجميع الكائنات الحية. الآن ، بفضل الأكسجين ، ظهرت طبقة من الأوزون في الغلاف الجوي العلوي ، مما أدى إلى تليين الإشعاع. تحت حماية الأوزون ، كانت الحياة قادرة على الهبوط على الأرض.

كتب كاتب الخيال العلمي الأمريكي كليفورد سيماك في قصة "من يوجد في ثخانة الصخور؟" هكذا يصف الرحلة الخيالية لبطله عبر الزمن - إلى عصر ما قبل الكمبري:

كان من الصعب التنفس. كان لا يزال هناك ما يكفي من الأكسجين ، وإن كان مع وجود خطيئة إلى النصف - ولهذا السبب ، كان يتنفس كثيرًا أكثر من المعتاد. إذا تراجع إلى الماضي لمليون سنة أخرى ، سيتوقف الأكسجين عن الاكتفاء. ثم التراجع قليلاً - ولن يكون هناك أكسجين مجاني على الإطلاق.
عندما نظر إلى الساحل ، لاحظ أنه كان يسكنها العديد من المخلوقات الصغيرة ، تتنقل ذهابًا وإيابًا ، وتحتشد في القمامة الساحلية الرغوية أو حفر ثقوب في الوحل. مد يده إلى أسفل وخدش الصخرة التي كان يجلس عليها برفق. ظهرت بقعة خضراء على الحجر - انفصلت على الفور وتمسكت بكف فيلم سميك ، لزج الملمس.
هذا يعني أنه قبله كانت الحياة الأولى التي تجرأت على الخروج إلى الأرض - كائنات غير جاهزة ، وغير قادرة على الانفصال عن حافة ماء الأم الحنون ، الذي غذى الحياة باستمرار منذ بدايتها.
حدث الكثير هنا مما سيجعله محسوسًا في المستقبل ، لكنه حدث سراً وتدريجيًا. البوغات المتساقطة والطلاء اللزج على الصخور - نذير الأيام البعيدة ، الشجاعة في عدم معقولية - ألهمت الاحترام ... "

خلال عصر ما قبل الكمبري ، صنعت الطبيعة عددًا من "الاختراعات" الرائعة. في مرحلة ما ، تشكلت نواة في الخلايا. في نفس الوقت تقريبًا كان هناك التكاثر الجنسي، أدى إلى تسريع وتيرة التطور بشكل حاد. ظهرت أول مخلوقات متعددة الخلايا.

بحلول نهاية عصر ما قبل الكمبري ، كانت بحار الأرض مأهولة بمجموعة متنوعة من الحيوانات: قنديل البحر ، والديدان المفلطحة ، والإسفنج ، والزوائد اللحمية. كانوا جميعا رخو البدن ، وخالية من الهيكل العظمي. شكل ظهور الهيكل العظمي في الحيوانات - الأصداف ، والأصداف ، وما إلى ذلك - بداية عصر جيولوجي جديد.

عصر من الحياة القديمة (باليوزويك).

استمرت حقبة الباليوزويك ، التي بدأت قبل 570 مليون سنة ، 340 مليون سنة. يقسمه العلماء إلى ست فترات.

أقدم منهم - الكمبري(استمرت 70 مليون سنة). خلال هذه الفترة ، تبدأ مجموعة متنوعة من الحيوانات في تطوير هيكل عظمي ، سواء كان قوقعة أو صدفة أو مجرد أشواك شائكة. على ما يبدو ، تصبح النعومة غير آمنة للغاية عند هذه النقطة.

إن إبداع الطبيعة ، الذي يخلق أشكالًا جديدة من الحياة ، مثمر ومتنوع بشكل غير عادي في العصر الكمبري: تستقبل جميع أنواع المملكة الحيوانية تقريبًا ممثليها الأول. الحبليات ، على سبيل المثال ، مخلوقات شبيهة بالصوص الحديث. يمر الماء من خلال الشقوق الخيشومية ، وبالتالي فإنها ترشح الجزيئات الصالحة للأكل من الطمي.

بغض النظر عن مدى صعوبة تخيل البحار بدون أسماك ، فإنها لم تكن موجودة بعد في بحار الكمبري. كانت البحار مأهولة بالسكان بثلاثيات الفصوص الشهيرة - أسلاف انقرضت من العناكب والعقارب والقراد.

الكمبري يليه أوردوفيشي(استمرت 60 مليون سنة). لا تزال ثلاثية الفصوص تعيش في البحر. تظهر الحلقات الحلزونية الأولى - أقارب الجلكيات الحديثة وسمك الهاg. ليس لديهم فكوك بعد ، لكن بنية الفم تسمح لهم بالاستيلاء على فريسة حية ، والتي ، بالطبع ، أكثر ربحًا من الترشيح اللانهائي للطمي.

في الفترة القادمة - سيلوريان(30 مليون سنة) تأتي النباتات الأولى (نباتات السيلوفيت) إلى اليابسة ، وتغطي الشواطئ بسجادة خضراء يصل ارتفاعها إلى 25 سم. وبعدها ، تبدأ الحيوانات في التحرك إلى اليابسة ، وتتعلم كيف تتنفس هواء الغلاف الجوي - مئويات ، والديدان ، والعناكب و العقارب.

في البحار ، تكون ثلاثية الفصوص مزدحمة بالفعل بالعقارب من القشريات العملاقة ، التي يتجاوز طولها أحيانًا مترين. يظهر في الفقاريات عضو جديد غير معروف سابقًا - فكوك نشأت من الشقوق الخيشومية غير المؤذية غير القحفية (على سبيل المثال ، lancelet) . لمنع الفريسة من الانزلاق من هذه الفكين ، تكتسب الأسماك زعانف مزدوجة في نفس الوقت ، مما يزيد من القدرة على المناورة.

الفترة القادمة - الديفوني(60 مليون سنة). يسكن الأرض الطحالب ، السرخس ، ذيل الحصان ، الطحالب. تعيش الحشرات الأولى بالفعل في غاباتها.

تختار الفقاريات أيضًا الهبوط. كيف ولماذا يحدث هذا؟ كان المناخ في العصر الديفوني جافًا ، وتذبذبت درجات الحرارة بشكل حاد على مدار العام. جفت العديد من الخزانات. بدأت بعض الأسماك تحفر في الطمي أثناء الجفاف. للقيام بذلك ، كان من الضروري أن تكون قادرًا على تنفس الهواء الجوي. لكن مجموعة الأسماك ذات الفصوص الزعانف أثبتت أنها واعدة بشكل خاص لمزيد من التطور. بالإضافة إلى التنفس الرئوي ، كان لديهم زعانف عضلية متحركة تشبه الكفوف. بمساعدتهم ، زحفوا على طول القاع. لكي لا تموت في بركة جافة ، كانت الأسماك ذات الزعانف تتجول في البر بحثًا عن الماء. ومع ذلك ، فقد قطعوا مسافات طويلة. وبطبيعة الحال ، نجا أولئك الذين تمكنوا من التحرك بشكل أفضل على الأرض. صحيح أن الرئتين الضعيفتين للتنفس لم تكن كافية. وإلا كيف تتنفس إذا كانت الخياشيم على الأرض ليست جيدة؟ فقط من خلال الجلد. لذلك ، أفسحت قشور السمك الطريق لتنعيم البشرة ورطوبتها.

لذلك في العصر الديفوني ، تركت الأسماك ذات الفصوص الزعانف عنصرها الأصلي تدريجيًا وأدت إلى ظهور البرمائيات الأولى - الرؤوس الخفية (رأس الصدفة).

جاء بعد ديفون كربوني أو كربوني(65 مليون سنة). لأول مرة ، غُطيت مساحات شاسعة من الأراضي بغابات المستنقعات من السراخس الشبيهة بالأشجار وذيل الحصان وطحالب النوادي.

بالنظر إلى طحالب النوادي الصغيرة الحديثة ، من الصعب تصديق أن أسلافهم (على سبيل المثال ، شجرة الميزان ، أو lepidodendron) بلغ ارتفاعها 40 مترًا و 6 أمتار في محيطها.

من جذوع الأشجار التي سقطت في الماء وتحولت تدريجياً إلى فحم ، تشكلت رواسب الفحم. تم الحصول على الفحم الأكثر قيمة (أنثراسايت) من مجموعات العديد من الأبواغ التي كانت الأشجار في ذلك الوقت تسقطها في الماء.

حرق الفحم في الموقد ، نشعر بدفء أشعة الشمس التي سقطت على الأرض منذ ما يقرب من ثلث مليار سنة. تحتها ، كان أسلافنا البعيدين ينعمون - البرمائيات التي سادت في العصر الكربوني.

لأول مرة ، اتخذت الحياة ، بعد أن أتقنت الماء والأرض ، خطوة إلى العنصر الثالث - الهواء. كانت الحشرات هي الأولى والوحيدة التي تنطلق في الهواء في الغابات الكربونية. في بعض الأحيان ينموون إلى أحجام لا تصدق. وصل طول جناحي بعض حشرات اليعسوب إلى 70 سم ، وفي الغابة ، بالإضافة إلى العناكب والعقارب ، بدأ العثور على الصراصير ، على سبيل المثال (في بعض الأحيان بحجم خنزير غينيا).

تمكنت الحياة أخيرًا من الابتعاد عن عنصر الماء الذي ولدها. في وقت واحد تقريبًا ، نجحت الزواحف وسراخس البذور ، أسلاف الصنوبريات ، في هذا. النباتات لها بذور بدلاً من الأبواغ ، وبيض الزواحف لها قذائف. تمت حماية الأجنة الموجودة في البذرة والبيض بالقشور وتزويدها بالطعام. من بيض الزواحف ، لم يعد الشرغوف الذي يفقس عاجزًا ، بل نسخة أصغر من الأب.

لم تعد الزواحف بحاجة إلى الجلد العاري للتنفس - فالرئتان كانت كافية. تم "تقييدهم مرة أخرى في قشرة" المقاييس أو الدروع.

الفترة الأخيرة من عصر الحياة القديمة - العصر البرمي ، أو العصر البرمي(55 مليون سنة). أصبح المناخ أكثر برودة وجفافًا. اختفت الغابات الرطبة من السرخس وطحلب النادي. بدلا من ذلك ، ظهرت الصنوبريات ونمت على نطاق واسع.

كانت البرمائيات مزدحمة بالزواحف أكثر فأكثر ، وسارت نحو هيمنتها على الكوكب.

عصر الحياة المتوسطة (الميزوزويك).

بدأ عصر الدهر الوسيط قبل 230 مليون سنة واستمر 163 مليون سنة. وهي مقسمة إلى 3 فترات:

* العصر الترياسي (35 مليون سنة) ،
* العصر الجوراسي ، أو العصر الجوراسي (58 مليون سنة) ، و
* طباشير أو طباشيري(70 مليون سنة).

في البحار ، حتى في العصر البرمي ، انقرضت ثلاثية الفصوص أخيرًا. لكن هذا لم يكن غروب اللافقاريات البحرية. على العكس من ذلك: تم استبدال كل نموذج بعدة أشكال جديدة. خلال حقبة الدهر الوسيط ، امتلأت محيطات الأرض بالرخويات: مثل الحبار البليمنيت (تسمى أصدافها الأحفورية "أصابع الشيطان") والأمونيت. بلغ قطر قذائف بعض الأمونيت 3 أمتار. لم يكن لدى أي شخص آخر على كوكبنا ، سواء من قبل أو لاحقًا ، مثل هذه الأصداف الضخمة!

سيطرت الصنوبريات على غابات الدهر الوسيط ، على غرار أشجار الصنوبر وأشجار السرو الحديثة ، وكذلك السيكاسيات. تعودنا على رؤية الحشرات تحوم فوق الزهور. لكن مثل هذا المشهد لم يكن ممكناً إلا من منتصف حقبة الدهر الوسيط ، عندما أزهرت أول زهرة على الأرض. بحلول العصر الطباشيري ، كانت النباتات المزهرة قد بدأت بالفعل في مزاحمة الصنوبريات والسيكايات.

يمكن تسمية حقبة الدهر الوسيط ، وخاصة العصر الجوراسي ، بمملكة الزواحف. ولكن حتى في بداية حقبة الدهر الوسيط ، عندما كانت الزواحف تتجه نحو هيمنتها ، ظهرت بجوارها حيوانات صغيرة من ذوات الدم الحار - ثدييات. لمدة 100 مليون سنة طويلة ، عاشوا بجوار الديناصورات ، غير مرئيين تقريبًا على خلفيتهم ، ينتظرون بصبر في الأجنحة.

في العصر الجوراسي ، كان للديناصورات أيضًا منافسون آخرون من ذوات الدم الحار - الطيور الأولى (الأركيوبتركس). كان لديهم الكثير من القواسم المشتركة مع الزواحف: على سبيل المثال ، الفكين المرصعة بأسنان حادة. في العصر الطباشيري ، انحدرت منها أيضًا الطيور الحقيقية.

في نهاية العصر الطباشيري ، أصبح المناخ على الأرض أكثر برودة. لم تعد الطبيعة قادرة على إطعام الحيوانات التي يزيد وزنها عن عشرة كيلوغرامات. (صحيح أن هناك نظريات علمية تفسر انقراض الديناصورات بشكل مختلف). بدأ الانقراض الجماعي (امتد ، مع ذلك ، لملايين السنين) من الديناصورات العملاقة. الآن يمكن أن تشغل الحيوانات والطيور المكان الذي تم إخلاؤه.

عصر الحياة الجديدة (CAINOZOIC).

عصر حقب الحياة الحديثةالتي بدأت قبل 67 مليون سنة ، أصبحت مملكة الطيور والثدييات والحشرات والنباتات المزهرة. يستمر حتى الآن.

يقسمه العلماء إلى 3 فترات: الباليوجين والنيوجين والأنثروبوجين.
بدأت آخر هذه الفترات التي يظهر فيها الإنسان منذ حوالي مليوني سنة.

نظرية التطور: الدراما في علم الأحياء

للفكرة التطورية تاريخ قديم جدًا: في أشكال مختلفة ، ترد الأفكار حول الظهور المتتالي للكائنات الحية على الأرض مع تنظيمها تدريجياً أكثر تعقيدًا في كتاب التكوين ، وفي Rig Veda ، وفي أعمال فلاسفة الصين القديمة واليونان.

وتجدر الإشارة إلى أن القواعد عملية تطوريةيمكن تحديدها خلال القضايا الرئيسية. المشكلة الأولى: كيف ينشأ تنوع الكائنات الحية - من مصدر واحد (monophily) أم من كثير (polyphilia)؟ ثانيًا: ما هي طبيعة ظهور هذا التنوع - هل يتطور ببطء وتدريجيا (مفهوم تدريجي) أم بشكل مفاجئ وسريع (مفهوم الملوحة)؟ ثالثًا: هل لديهم الأحداث التطوريةالطبيعة العشوائية وغير الموجهة وغير الملائمة (التولد الذاتي) أم أنها تسير في اتجاه نحو هدف محدد (التولد الأحادي)؟

إجابات لامارك وداروين على السؤالين الأولين هي نفسها. يكفي أن ننظر إلى جدول لامارك ("فلسفة علم الحيوان" مجلدات 1 - 2) ، الذي يشرح أصل الأنواع الحيوانية المختلفة ، لكي يقتنع بالتزامه بأفكار monophyletism ومبدأ التباين في التطور).

ترتبط فرضية لامارك وداروين حول الطبيعة التدريجية والبطيئة والتدريجية للتطور ارتباطًا وثيقًا بالمبدأ نفسه.

لكن في النقطة الثالثة هناك بعض الاختلافات.

على عكس لامارك ، سمح داروين بمشاركة التغييرات العشوائية في التطور وبالتالي رفض المبدأ الغائي. التطور وفقًا لداروين ليس موجهًا ، مساره لا يمكن التنبؤ به. الانتقاء الطبيعي قادر على إنتاج أشكال قد لا نتوقعها.

وفقًا لامارك ، يهدف الجسم إلى التحسين مقدمًا ، وبالتالي يتصرف بشكل أكثر نشاطًا. إنه ليس طينًا ، تصوغ الطبيعة منه أي أشكال بمساعدة الانتقاء الطبيعي ، طالما أنها تتكيف مع ظروف بيئية معينة. هو ، الكائن الحي ، لديه قوة داخلية معينة خاصة به ، مما يسمح له باختيار مسار التكيف على أساس إمكاناته الكامنة. لاحظ ، مع ذلك ، أن هذه الإمكانية ليست غير محدودة ، فهي تسمح بالحركة فقط ضمن بعض الحدود المحدودة. وهذا يعني ، وفقًا لامارك ، أن التطور غائي إلى حد ما.

قريباً المراحل الأولىتطوير نظرية التطورلم تتعارض اللاماركية والداروينية في الواقع مع بعضهما البعض. نشأت المعارضة في وقت لاحق. وحددت له علم الوراثة في أوائل فترة تكوينه.

كتب عالم الأحياء الدنماركي فيلهلم جوهانسن في بداية قرننا أن "علم الوراثة قد ألغى تمامًا أساس نظرية داروين في الاختيار ، التي لا تجد دعمًا لنفسها في علم الوراثة". يتشابه الموقف مع الفرضيات التي تعمل مع مفاهيم مثل "التكيفات الوراثية" و "وراثة الخصائص المكتسبة" والأفكار المماثلة ، المجاورة لآراء لامارك. وإليكم رأي مؤسس علم الوراثة الحديث تي مورجان: "... الانتقاء الطبيعي لا يلعب دورًا إبداعيًا في التطور". كما ذكرنا سابقًا ، رفض جريجور مندل الداروينية رفضًا قاطعًا.

ما الذي جعل هؤلاء العلماء العظماء يتخذون مثل هذا الموقف السلبي تجاه الداروينية واللاماركية؟ بادئ ذي بدء ، تلك الاكتشافات التي دخلت علم الوراثة كمسلمات أساسية.

أولاً ، حدد علماء الوراثة نوعين من التباين: تعديل ، غير وراثي ، وطفرة وراثية. يتم توريث تلك السمات فقط التي تنشأ نتيجة للتغيرات في المادة الجينية - أي نتيجة الطفرات. نفس السمات التي تنشأ تحت تأثير الظروف البيئية لا تنتقل إلى النسل. هذه هي التعديلات والتقلبات.

الاستنتاج الثاني ، المهم للغاية ، الذي غير وجهات النظر جذريًا وأصبح أحد الأحكام الأساسية لعلم الوراثة ، صاغه يوهانسن بوضوح شديد: "النتيجة الرئيسية لعملي الصغير هو أنني أعتبر اختيار التقلبات غير فعال تمامًا. "

من هذين الاستنتاجين ، استنتاج ثالث منطقيًا: الصفات المكتسبة غير موروثة. محاولات لا حصر لها لإثبات إمكانية وراثة مثل هذه السمات قد فشلت تماما. أعمال ستانفوس ، جاريسون ، تاور ، كاميرر ، برزيبرام ، دوركن في عشرينيات القرن الماضي ، وليسينكو ومعاونيه في الثلاثينيات والخمسينيات تم دحضها تجريبيًا. في هذه الأعمال ، تم ارتكاب نفس الخطأ: تجاهل مؤلفوها اكتشافات يوهانسن ولم يستخدموا مادة خطية بحتة ، ولكن غير متجانسة وراثيًا. (بالمناسبة ، تم دحض المحاولات الأخيرة التي قام بها عالم المناعة الأمريكي جورتشينسكي وستيل لإظهار إمكانية وراثة بعض الخصائص المناعية المكتسبة - انظر Nature، 1981، v.259، p.678-681؛ v.290، p. 508-512).

وهكذا ، مع تشكيل علم الوراثة كعلم ، تم إثبات إنكار وراثة السمات المكتسبة بشكل تجريبي صارم ومعترف به عمليًا بشكل عام. وفي الوقت نفسه ، كان مبدأ وراثة الخصائص المكتسبة هو الأساس النظري لأفكار كل من داروين ولامارك.

شكّل علماء الوراثة مفهومًا معاكسًا للوراثة ، طرحه أوجست وايزمان ، أحد أعظم علماء الأحياء في القرن العشرين ، في أكثر المصطلحات عمومية. لقد رسم خطًا حادًا بين سوما - مجموعة الخلايا والأنسجة والأعضاء - وخلايا السلالة الجرثومية ، التي تحتوي على البلازما الجرثومية. في نوى الخلايا الجرثومية ، في هياكلها المتخصصة - الكروموسومات - يتم جمع الجينات ، ناقلات الوراثة ، والتي تنتقل من جيل إلى جيل. لا يوجد انتقال للجسيمات من العناصر الجسدية إلى العناصر الجنسية. وهكذا ، تم فصل الأسس المادية للتنوع الوراثي وغير الوراثي ، الشائعة في نظريات داروين ولامارك ، في علم الوراثة. فقط تلك التغييرات التي تحدث في البلازما الجرثومية - في الجينات - هي وراثية. التغييرات التي تحدث في سوما ليست وراثية ، إنها تعديلات.

تم تطوير المركز الرابع لعلم الوراثة ، المهم بالنسبة لمصير التدريس التطوري ، من قبل عالم الأحياء الهولندي هوغو دي فريس وعالم النبات الروسي إس آي. كورجينسكي. إليكم كيف صاغها دي فريس:

1) تنشأ أنواع أولية جديدة فجأة ، دون انتقالات ؛
2) تظهر أشكال جديدة على جانب الجذع الرئيسي ؛
3) الأنواع الأولية الجديدة في معظمها ثابتة تمامًا منذ بداية ظهورها ؛
4) بعض الأشكال الجديدة هي أنواع أولية حقيقية ، بينما البعض الآخر أصناف رجعية ؛
5) تظهر هذه الأشكال الجديدة عادة في عدد كبير من الأفراد ؛
6) التباين الطفري لا يرتبط مباشرة بالتعديلات ومستقل عنها ؛
7) تحدث الطفرات في جميع الاتجاهات الممكنة تقريبًا ؛
8) القدرة على التحور تحدث بشكل دوري.

وأخيرًا ، فإن الموقف الأساسي الخامس الذي قدمه علم الوراثة هو إعادة تأهيل مفهوم النوع على هذا النحو: فالنوع ليس اختراعًا مناسبًا لعلماء الأحياء ، ولكنه كيان حقيقي له حدود واضحة إلى حد ما ويتميز بمجموعته الخاصة من السمات الشكلية الفيزيولوجية (النمط الظاهري).

مما سبق ، من الواضح تمامًا أن آراء مؤسسي علم الوراثة حول العوامل الدافعة للعملية التطورية ، لا سيما فيما يتعلق بالتنوع والوراثة ، تختلف اختلافًا كبيرًا عن آراء لامارك وداروين.

ومع ذلك ، في ثلاثينيات وخمسينيات القرن الماضي ، من خلال أعمال Dobzhansky و Simpson و Mayr وآخرين ، جرت محاولة للتوفيق بين علم الوراثة والداروينية. هكذا ظهرت نظرية التطور التركيبية (STE) ، التي سعى مبتكروها إلى تعميم جميع الحقائق المتراكمة بواسطة علم الوراثة ، وتطبيقًا على العقيدة التطورية ، دمجها من وجهة نظر داروين.

أساس بناء نظرية التطور التركيبية هو قانون هاردي واينبرغ. لقد أظهر بوضوح أنه بفضل التوليف مع علم الوراثة ، فقدت العقيدة التطورية طابعها الوصفي تدريجياً وتحولت إلى نظرية رياضية.

يجب أن يسبق التعرف على القانون مقدمة موجزة حول المسار المثير للجدل لتطور نظرية التطور التركيبية ، حول التغلب على أزمات المعرفة العلمية ، بهدف فهم أكثر اكتمالًا وأعمق لأنماط تطور العالم العضوي.

من المهم أن نلاحظ أن الأساسيات نظرية علميةالتطور وضعه تشارلز داروين. كمذهب تطوري مهيمن ، كانت الداروينية موجودة من 1859 إلى 1900 ، أي قبل إعادة اكتشاف قوانين جي مندل. حتى نهاية العشرينات من القرن الحالي ، كانت البيانات الجينية معارضة للنظرية التطورية ، واعتبر التباين الوراثي (الطفري ، التوافقي) العامل الرئيسي في التطور ، وتم تعيين الانتقاء الطبيعي دورًا ثانويًا. وهكذا ، بالفعل في الفترة الأولى من تكوينها ، تم استخدام علم الوراثة لإنشاء مفاهيم جديدة للتطور. هذه الحقيقة في حد ذاتها مهمة: فهي تشهد على الارتباط الوثيق بين علم الوراثة والنظرية التطورية ، لكن وقت توحيدهما لم يحن بعد. انتشرت أنواع مختلفة من النقد للداروينية حتى ظهور STE.

لعبت الوراثة السكانية دورًا استثنائيًا في تطوير النظرية التطورية ، والتي تدرس عمليات التطور الجزئي في التجمعات الطبيعية. تم تأسيسها من قبل العلماء المحليين البارزين S. تشيتفيريكوف ون. تيموفيف ريسوفسكي.

ساهم توحيد الداروينية وعلم الوراثة ، الذي بدأ في عشرينيات القرن الماضي ، في توسيع وتعميق توليف الداروينية مع العلوم الأخرى. تعتبر الثلاثينيات والأربعينيات من القرن الماضي فترة تكوين نظرية التطور التركيبية.

في الدول الغربية ، اكتسبت الداروينية المتجددة ، أو النظرية التركيبية للتطور ، اعترافًا واسعًا بين العلماء بالفعل في الأربعينيات ، على الرغم من أنه كان هناك دائمًا ولا يزال بعض كبار الباحثين الذين يتخذون مواقف معادية للداروينية.

يتم اشتقاق الأحكام الرئيسية لـ STE نتيجة لقانون هاردي-واينبرغ. من المعروف أن فهم جوهر القانون ومعناه يسبب صعوبة لأطفال المدارس ، على الرغم من أن جهازه الرياضي بسيط ويمكن الوصول إليه من قبل كل من لديه دراية بالجبر في المدرسة الثانوية. من المهم تركيز انتباه الطلاب ليس فقط على تعريف القانون - لا تتغير تكرارات الجينات والأنماط الجينية في عدد من الأجيال - ظروفها - عدد لا نهائي من السكان ، عبور عشوائي للأفراد ، عدم وجود عملية طفرة والانتقاء الطبيعي وعوامل أخرى - نموذج رياضي - AA p2 + Aa 2 p + aaq2 = 1 - ولكن أيضًا على التطبيق العملي للقانون.

يمكن الوصول إلى عملية التطور الجزئي للدراسة المباشرة ، ويمكن الحكم على وجودها من خلال مجموعة الجينات المتغيرة. يتم وصف تجمع الجينات إما بترددات الأليل أو بترددات النمط الجيني ، والتي يسهل تحديد نسبتها. للقيام بذلك ، تحتاج إلى حساب ناقلات متماثلة اللواقح مقهورةوباستخدام صيغة بسيطة ، احسب تكرار حدوث الأليلات ، متجانسة الزيجوت السائدة ومتغايرة الزيجوت. بمعرفة نسبة الأنماط الجينية والأليلات في مجموعة سكانية معينة ، يمكن للمرء أن يتتبع مصيرها التطوري الإضافي. على سبيل المثال ، واحد من كل 10000 شخص مصاب بالمهق ، أي تردد متماثل الزيجوت للأليل المتنحي (q2) هو 0.0001. مع العلم أن q2 = 0.0001 ، من الممكن تحديد تواتر أليل المهق (q) ، الأليل السائد للتصبغ الطبيعي (p) ، النمط الجيني السائد متماثل الزيجوت (p2) ، النمط الجيني متغاير الزيجوت(2pq):

p2 = 0.01 (أو 1٪).

منذ p \ u003d 1 - q ، ثم 1-0 ، 01 \ u003d 0.99 ؛ معدل تكرار الأليل السائد في المجتمع هو 0.99 ، أو 99٪. عادةً ما يتوافق الأشخاص المصابون بالصبغة مع نمطين وراثيين (AA ، Aa). سيحدث النمط الجيني السائد متماثل الزيجوت بتردد 0.98 حيث أن p2 = 0.992 = 0.98. يبلغ تواتر حدوث الزيجوت المتغايرة حوالي 0.02 ، أو 2٪ ، منذ 2pq \ u003d 2 x 0.99 x x 0.01 \ u003d 0.0198 \ u003d 0.02.

من المهم الانتباه إلى العواقب الناشئة عن القانون:

* توجد الأليلات المتنحية في السكان بشكل رئيسي في متغاير الزيجوت ، وليس في متماثلة اللواقح. ولاية. (كما يتضح من المثال المدروس ، مع وجود عدد قليل من المهق ، يحمل 200 شخص من أصل 10000 (2٪) أليل المهق في حالة كامنة غير متجانسة) ؛
* على عكس السكان المثاليين ، يتعرض السكان في الطبيعة لضغط من العوامل التطورية التي تؤدي إلى تغيير في مجموعة الجينات الخاصة بهم.

في عملية تقديم المزيد من المواد ، سيتم تعميق عواقب قانون هاردي-واينبرغ وتحويلها إلى واقع ملموس. لذلك ، عند النظر في دور التباين في العملية التطورية ، فإن عالم الوراثة المحلي S. كان Chetverikov أول من عبر عن فكرة أهمية الطفرات المتنحية: فهي لا تختفي في السكان ، ولا تذوب في كتلة الأفراد العاديين ، ولكن يتم امتصاصها عن طريق العبور الحر ، وتبقى مخفية في حالة متغايرة الزيجوت في أحشاء النوع ، وتظهر ظاهريًا فقط في السكان. من عمل SS Chetverikov "في بعض لحظات العملية التطورية من وجهة نظر علم الوراثة الحديث" (1926) ، بدأت فترة تخليق علم الوراثة والعقيدة التطورية. توصل العالم إلى استنتاج مهم حول تشبع المجموعات الطبيعية بعدد كبير من الطفرات المتنحية. إن وجود مثل هذا الاحتياطي الخفي للتنوع الوراثي يخلق فرصة للتحولات التطورية في السكان تحت تأثير الانتقاء الطبيعي.

وهكذا ، فإننا نفهم أحكام النظرية التركيبية للتطور بأن عمليات التطور الجزئي تبدأ في مجتمع ما ؛ في أغلب الأحيان ، تعمل الطفرات المتنحية كمواد للتطور.

تم الكشف عن نتيجة أخرى للقانون في دراسة العوامل التطورية. لا يتم ملاحظة ظروف السكان المثاليين في الطبيعة. السكان المثاليون ليسوا متطابقين مع السكان الحقيقيين. تحت ضغط العوامل التطورية ، تتغير ترددات الأليلات والأنماط الجينية في مجموعة سكانية ، وهذا هو أساس جميع التحولات التطورية. يتم تقديم مفهوم كل عامل محدد من عوامل التطور كنتيجة للاستبدال المتتالي لظروف السكان المثاليين بأوضاع معاكسة. على سبيل المثال ، إذا كان ثبات الأليل وترددات التركيب الوراثي في مجتمع مثالي صالحًا لعدد لا حصر له من الأفراد ، فعندئذٍ في مجموعة سكانية طبيعية صغيرة ، يمكن أن تؤدي العمليات العشوائية إلى عواقب ملحوظة ، على وجه الخصوص ، إلى تغيير في تجمع الجينات الخاص بها . تجعل هذه المعارضة من المنطقي المضي قدمًا في دراسة الانجراف الجيني - وهو تغيير عشوائي غير اتجاهي في ترددات الأليل في مجموعات صغيرة ، أحد أسباب ذلك هو الموجات السكانية.

و أبعد من ذلك. في مجتمع مثالي ، تكون جميع الأنماط الجينية خصبة على قدم المساواة ، أي الانتقاء الطبيعي لا يحدث ، ولكن الانتقاء الطبيعي يمارس ضغطا كبيرا على السكان الحقيقيين. في هذا الصدد ، يتم الكشف عن جوهر الانتقاء الطبيعي كعامل تطوري إرشادي ، ويتم الكشف عن أشكاله ودوره الإبداعي.

يسمح لنا النظر في عوامل التطور على أساس قانون هاردي-واينبرغ بالمضي قدمًا في شرح نتائجه: الملاءمة والانتواع. عند الكشف عن طرق الانتواع ، من المهم ملاحظة أن هذه العملية يمكن أن تكون تدريجية (أنواع جغرافية وبيئية) ومفاجئة. كان الانتواع المفاجئ في وقت من الأوقات معارضًا لفهمه الدارويني. يسمح علم الأحياء التطوري الحديث ، بالإضافة إلى التطور المتباين التدريجي ، بالانتواع المفاجئ من خلال الطفرات الصبغية الكبيرة ، وتعدد الصبغيات ، والتهجين البعيد. في الوقت نفسه ، فإن جوهر عملية الانتواع هو نفسه بالنسبة لجميع الأساليب ويتكون من إعادة هيكلة جذرية لخصائص وجهة النظر الأصلية وتشكيل خصائص وجهة نظر جديدة.

في الختام ، نقوم بصياغة الأحكام الرئيسية لنظرية التطور التركيبية ، مع استكمالها بأفكار علم الأحياء التطوري الحديث ، والتي لم يتم تضمينها في نظرية التطور التركيبية.

الأحكام الرئيسية لنظرية التطور الحديثة:

إن أصغر وحدة تطورية تحدث فيها عمليات التطور الجزئي هي التجمعات السكانية.

مادة الانتقاء الطبيعي ، كقاعدة عامة ، هي وحدات وراثية صغيرة جدًا ومنفصلة - طفرات.

تضغط العوامل التطورية على السكان: عملية الطفرة ، الموجات السكانية ، العزلة ، الانتقاء الطبيعي.

عملية الطفرة ، موجات الوفرة - العوامل التي تزود المواد للتطور - عشوائية وغير موجهة.

تعزز العزلة تأثير العوامل التي تزود المواد التطورية ؛ كما أن ضغطها على السكان لا يتم توجيهه.

إن العامل الموجه الوحيد في التطور هو الانتقاء الطبيعي.

التطور له طابع تدريجي ومتشعب وطويل الأمد ، ومرحلته هي الانتواع.

تتكون الأنواع من العديد من الأنواع الفرعية والمجموعات.

تبادل أليل "تدفق" الجينات ممكن فقط داخل الأنواع ؛ النوع هو نظام مغلق وراثيًا.

التطور لا يمكن التنبؤ به.

من المهم التأكيد على أن النظرية التركيبية للتطور لا ينبغي اعتبارها عقيدة كاملة. من الضروري إجراء الإضافات والتعديلات التي طرحتها البيولوجيا التطورية الحديثة:

في التجمعات السكانية الصغيرة المنعزلة ، يعد الانحراف الجيني أحد العوامل التطورية المهمة.

التطور ليس تدريجيًا فحسب ، بل هو مفاجئ أيضًا.

يمكن أن يكون التطور متوقعا. من خلال تقييم التاريخ الماضي ، والبيئة الوراثية ، والتأثيرات البيئية المحتملة ، يمكن التنبؤ بالاتجاه العام للتطور.

إن دراسة النظرية التطورية القائمة على المعرفة الأساسية للداروينية وعلم الوراثة تجعل من الممكن إظهار علم الأحياء التطوري كعلم متطور بشكل مكثف ، حيث تُستخدم القوانين الرياضية على نطاق واسع.

ومع ذلك ، فإن النظرية التركيبية ، على الرغم من كل إغراءاتها ، يصعب الاعتراف بها على أنها الأساس الوحيد الممكن للعقيدة التطورية. وفي هذا الصدد ، تجدر الإشارة إلى مفهوم التعيين L. بيرج (الأعمال المختارة. م: "نوكا" ، 1977) ، مسلماتها بديلة عن الداروينية.

في مفهوم التكوّن ، تعلق أهمية كبيرة على التغيرات المفاجئة المتقطعة. يمكن أن يكون أساس هذه التغييرات هو الطفرات النظامية التي تغير جذريًا عمليات التطور الفردي وتؤدي إلى ظهور ما يسمى بـ "الوحوش السعيدة" أو "النزوات الواعدة" - وهي كائنات تختلف اختلافًا كبيرًا عن والديها.

د. جولوبوفسكي ، بناءً على اكتشاف العناصر الجينية المتنقلة والعديد من البيانات للتحليل الجيني والسكان ، اقترح ثالوثًا جديدًا من عوامل العملية التطورية (بدلاً من العامل الدارويني الجديد: الوراثة - التباين - الانتقاء). هذه هي: الجينوم الإلزامي (OG) - الجينوم الاختياري (FG) - العامل البيئي (الآليات الجزيئية للعمليات الجينية. M: "Nauka" ، 1985 ، ص 146-162).

وفقًا لتشارلز داروين:

1. تطورت الكائنات الحية من واحد أو عدة أشكال أولية.
2. استمر التطور على أساس الاختلافات العشوائية للأفراد.
3. تطور التطور بواسطة تغييرات صغيرة بطيئة.
4. هناك العديد من الاختلافات الوراثية ، وهي تذهب في كل الاتجاهات.
5. ترتبط الأنواع ببعضها البعض من خلال أشكال انتقالية تدريجية.
6. التطور هو تشكيل ملامح جديدة.
7. النضال من أجل الوجود والانتقاء الطبيعي هي عوامل التقدم (التطور).

PO L.S. بيرغو:

1. تطورت الكائنات الحية من عدة آلاف من الأشكال الأولية.
2. استمر التطور على أساس الانتظام في مشاركة عدد كبير من الأفراد.
3. استمر التطور على قدم وساق.
4. عدد الاختلافات الوراثية محدود ، وتذهب في اتجاهات معينة.
5. يتم تحديد الأنواع المختلفة بشكل حاد بسبب أصلها المفاجئ.
6. يتكون التطور إلى حد كبير من نشر الميول.
7. النضال من أجل الوجود والانتقاء الطبيعي هو عامل محافظ يحمي القاعدة.

وفقًا لهذه الفرضية ، ينقسم الجينوم إلى جزأين: إلزام ، أو ثابت (ما يعادل الوراثة في الثالوث الكلاسيكي) ، مما يضمن المحافظة على النوع ، والاختياري (ما يعادل التباين الوراثي) ، وهو مجموعة من الجينات المتنقلة. إنها تعطي مرونة الجينوم ، أي تحولها الموجه ، وبالتالي تحدد إمكانية التطور. العامل الذي ينشط التغييرات في FG هو البيئة الخارجية ، على الرغم من أن طبيعة تأثيراته على الجينوم لم تتضح بعد.

ومع ذلك ، يبدو أن شروط نشاط FG ليست خارج النظام الحي ، ولكنها متأصلة فيه. بمعنى آخر ، إنها ليست البيئة الخارجية فقط (أو ربما ليس كثيرًا). كجزء هام تطوريًا من الجينوم ، فمن الأصح أن نأخذ في الاعتبار ، بالإضافة إلى PG ، مجموعة من العناصر المتحركة وراثيًا ، وكذلك هياكل الجينوم التي تنتمي إليها هذه العناصر بشكل انتقائي. بعد كل شيء ، من المعروف أن أماكن تثبيتها في الجينوم غالبًا ما تكون غير عرضية. من المحتمل أن تقوم الجينات المتنقلة بتنشيط التحولات في أجزاء الجينوم التي كانت مخصصة في الأصل لتنفيذ هذه العمليات. إذا كان الأمر كذلك ، فإن خطة التطور التطوري تكون ثابتة في الجينوم بنفس طريقة خطة التطوير الفردي ، ويتم تنفيذ هذه الخطة بسبب التفاعل المحدد للعناصر المتنقلة مع جزء معين من الجينوم المقصود به هذا الغرض (دعنا نسميها "جينوم البرمجة" - PG).

وبالتالي ، فإن تفاعلًا من النوع FG + PG يمكن أن يعيد إلى الحياة تكوينًا مبرمجًا ، ولكن لم يتجلى سابقًا ، لأنه قد لا يتم تنفيذ هذا التشكل أو ذاك ليس لأن برنامجه الجيني لم يتشكل تطوريًا ، ولكن لأن المادة الجينية يحتوي على عناصر تعيق ظهور هذا البرنامج. تؤدي إزالة هذه العناصر (بالإضافة إلى إعادة توزيعها في الجينوم) إلى تغيير كبير في التنظيم الوظيفي للجينوم ككل ، بحيث تنفتح مسارات مورفوجينية جديدة. بناءً على النوع المتغير من تطور الجنين ، تنشأ الكائنات مع سمات نمطية جديدة يمكن اعتبارها متوافقة مع "الوحوش الواعدة" ...

وبالتالي ، يوفر OG تعدد الأشكال ، والتنوع ، ولكن فقط داخل نوع معين ، أي أن التغييرات في OG لا تؤثر على مجموعة الخصائص الخاصة بالأنواع. لكن تفاعلات PG + PG تسبب تغيرات فعالة ليس في السمات الفردية ، ولكن في الجينوم ككل ، حيث تنقلها إلى مستوى هيكلي ووظيفي جديد وتتجاوز حدود هذا النوع. هذه هي الطريقة التي تظهر بها الأنواع الجديدة. ومن ثم ، فمن الأصح تقسيم الجينوم إلى قسمين ، ولكن ثلاثة أجزاء: إلزام ، واختياري ، وبرمجة.

هذه الأجزاء الثلاثة المستقلة نسبيًا من الجينوم هي في نفس الوقت وحدة لا يمكن فصلها ، ويتم تحديد وظيفة الجينوم ككل من خلال تفاعل جميع مكوناته.

لذلك ، يمكننا تلخيص ذلك من خلال التوصل إلى نتيجة تافهة: مثال رائع من الفنإن العقيدة التطورية ليست بسيطة بأي حال من الأحوال ، وإلى جانب الاتجاه الأرثوذكسي ، الدارويني الجديد ، "التركيبي" ، هناك آراء تناقضها بطريقة ما. بشكل عام ، هذا جيد. لقد انتهى زمن الدوغماتية في علم الأحياء التطوري. في النهاية ، فإن النجاحات الواضحة لعلم الوراثة الجزيئية وعلم الوراثة التطورية التي لوحظت اليوم ، بالإضافة إلى ظهور مناهج اجتماعية بيولوجية جادة ، تخلق شروطًا مسبقة حقيقية للحد التدريجي لعدد الفرضيات التطورية - الآن على أساس علمي صارم. وهذا ، كما أريد أن أصدق ، يعني أن الحقيقة ليست بعيدة. والتطور - هذه الدراما الدائمة للبيولوجيا - ستظل لها نهاية مصالحة.

الحكم ... من الكتاب المقدس

في ذلك العصر القديم المحموم ،
عندما جدف الخالق على خليقته
وخلقت راشيل ...
رابندرانات طاغور

إن تاريخ النباتات والحيوانات مليء بأمثلة على ظهور وازدهار وموت الأنواع الفردية والأجناس وحتى الطلبات الكاملة.

حدث أول انقراض جماعي لمجموعة كاملة من الكائنات الحية في نهاية العصر الكمبري ، عندما اختفى النوع الأثري الغامض. كانت موجودة منذ أقل من 100 مليون عام وهي حقبة الحيوانات الوحيدة التي لها مثل هذا العمر القصير - وكل الآخرين يزيد عمرهم عن 500 مليون عام. في نهاية العصر الكمبري ، انقرضت بعض ثلاثية الفصوص أيضًا ، لكن المجموعة ككل احتفظت باستقرارها بسبب ظهور أجناس جديدة. الحدود الديفونية الكربونية (قبل 350 مليون سنة) هي بداية إحدى أزمات الحياة العالمية. إن نباتات السيلوفيت ، غزاة الأرض ، يموتون ، الجرابتوليت تموت عمليًا ، ويبدأ التدهور الكارثي لثلاثيات الفصوص والعقارب القشرية العملاقة ، ويتناقص عدد النوتيلويد بشكل حاد. استمرت هذه الأزمة العميقة لنحو 100 مليون سنة حتى النهاية عصر حقب الحياة القديمة(أواخر العصر البرمي).

في نهاية حقبة الباليوزويك ، تلخص الحياة "النتائج" الأولى لنقطة التحول العظيمة هذه. ما يلي يموت تمامًا: ثلاثية الفصوص ، عقارب القشريات العملاقة ، fusulinil formaminifera ، شوكيات الجلد القديمة (blastoids ، قنافذ البحر القديمة ، زنابق البحر القديمة) ، الشعاب المرجانية ذات الأربعة حزم وأقاربها المجدولة ، مجموعات كبيرة من ذوات الأرجل ، معظم النوتيلويد ، الأمونويد القديمة. انخفضت بشكل حاد المجموعات البرمائية القديمة وبعض الزواحف القديمة. تختفي تمامًا lepidodendrons العملاقة ، sigillaria ، calamites ، والعديد من السراخس. لذلك ، تتميز حدود حقبة الحياة القديمة والدهر الوسيط بالاختفاء الجماعي لمجموعات كبيرة من الكائنات الحية وظهور كائنات جديدة. بدلاً من المجموعات المختفية ، تتطور نباتات عاريات البذور الغنية والمتنوعة (الجنكة ، السيكاسيات ، الصنوبريات) ، البليمنيت والأمونيت مع أقسام مطوية معقدة ، مجموعات عديدة من الزواحف ، وغيرها.

حدثت الأزمة العالمية الثانية خلال دهر الحياة في نهاية حقبة الدهر الوسيط. الانقراض الجماعي يلتقط مجموعات كبيرة من الزواحف (الديناصورات ، والسحالي الطائرة ، والإكثيوصورات ، والبليزوصورات) ، والأمونيت والدليمنيت ، والرخويات ذات الصدفتين السميكة الأسنان ، والتلوث ، ومجموعة كبيرة من النباتات المزهرة وغيرها. اختفى عدد من الثدييات العملاقة منذ 2-3 مليون سنة ".

كتب تي جي: "تم إنشاء العديد من الفرضيات لشرح الانقراض الجماعي لمجموعات كبيرة من الكائنات الحية" نيكولاييف في عمله "Long Way of Life" - هذا فقط عالم الحفريات السوفيتي المعروف L.Sh. خصص Davitashvili كتابًا من أكثر من مائتي صفحة. تقريبًا كل من تطرق إلى هذه المشكلة ، من العلماء الموثوقين إلى المشهورين الجليبيين ، اعتبروا جميعًا أنه من الضروري إنشاء نظريتهم الخاصة.

معظم الفرضيات ساذجة لدرجة أنه من أجلها يمكن للمرء قراءتها ككتاب ترفيهي في أوقات الفراغ. بالطبع ، هناك نظرية علمية راسخة للأزمات العالمية في تاريخ الحياة - هذا هو تعليم داروين ، الذي تطور لاحقًا ويمثله اليوم نظرية التطور التركيبية الحديثة.

دعونا نسأل أنفسنا سؤالاً: هل هذا "التعليم" يفسر أو لا يفسر سر الأزمات العالمية ...

وفقًا لداروين ، فإن "الانقراض والانتقاء الطبيعي يسيران جنبًا إلى جنب". "تستند نظرية الانتقاء الطبيعي إلى الافتراض القائل بأن كل صنف جديد ، وفي النهاية كل نوع جديد ، ينشأ ويستمر بسبب حقيقة أن لديه بعض الميزات على تلك التي لديه بعض الميزات على تلك التي يجب أن تنافس؛ من هذا يتبع بشكل حتمي انقراض الأشكال الأقل تفضيلًا.

وبالتالي ، وفقًا لداروين ، فإن اختفاء عدد كبير من الأشكال السابقة يرجع إلى حقيقة أنه تم استبدالها وإبادةها وهزيمتها في المنافسة بأشكال جديدة أكثر تقدمًا وأكثر تكيفًا. لكن معظم العلماء المعاصرين الذين كتبوا عن موضوع انقراض الكائنات الحية يعتبرون التفسير الدارويني لهذه العملية قديمًا. لا يزال هؤلاء العلماء يوافقون على الاعتراف بأن العوامل الحيوية الحيوية لعبت دورًا ما في الحالات الفردية لانقراض مجموعات صغيرة ، إذا لم تكن هذه المجموعات منتشرة على نطاق واسع. لكن من المستحيل عادةً إشراك العوامل الحيوية في تفسير انقراض مجموعات كبيرة من الحيوانات والنباتات التي كانت تهيمن على البحار أو على اليابسة في الماضي. فترات جيولوجية. هناك انتظام معين في تغيير المجموعات المهيمنة ، والذي لا يتطابق مع ما رسمته النتائج الأرثوذكسية للنظرية الداروينية. عند فحص حيوانات الفترات الفردية ، على العكس من ذلك ، تظهر العديد من الأمثلة من نوع مختلف ، والتي تتعارض مع فكرة المنافسة باعتبارها إزاحة تدريجية لبعض المجموعات من قبل مجموعات أخرى ، أكثر تكيفًا. في الواقع ، يُرى العكس تمامًا في كثير من الأحيان ، فإن الانقراض السابق وتوافر الأماكن الحرة في اقتصاد الطبيعة هو الدافع لتطوير مجموعات جديدة.

يصف ديبير (1921) فهم داروين للانقراض بأنه "تفسير بارع يقوم على أساس الصراع من أجل الوجود". "نظرًا لأن الصراع المباشر مع الأنواع الأخرى بدا غير قابل للتطبيق على الثدييات الكبيرة - الديناصورات العملاقة ، فإن المصلح الشهير للعقيدة التطورية يشير إلى صعوبة هذه الحيوانات العملاقة في العثور على ما يكفي من الطعام لأنفسهم - وهو تفسير شبه طفولي ، لأنه يتعلق بالحيوانات العاشبة التي تسكن هذه القارات اللامحدودة ، مثل السهول الجوراسية الشاسعة في وسط وشرق الولايات المتحدة الحالية يجب أن تكون كذلك. "كيف يمكن أن يؤدي" التكيف "(يُفهم على أنه تطوير وسيلة أكثر ملاءمة في النضال من أجل الوجود) إلى الانقراض؟" - يسأل بحق أ. ليوبيشيف (1946).

أدى كل هذا إلى حقيقة أن الغالبية العظمى من العلماء الذين يعملون على مشكلة الانقراض يتوصلون عادة إلى استنتاج مفاده أن مفاهيم داروين غير كافية وغير ناجحة وساذجة ولا تتوافق مع المستوى الحالي للمعرفة البيولوجية. باختصار ، يرى العلماء المعاصرون أنه من المناسب الاستغناء عن داروين عند دراسة مشكلة الانقراض. لذلك ، كتب سوبوليف (1924): "ليس لدينا أسباب إيجابية للتأكيد على أنه ، على سبيل المثال ، رأسيات الأرجل هي المسؤولة عن إبادة ثلاثية الفصوص ... وبنفس الطريقة ، لا يمكن ربط انقراض النوتيلويد القديمة بانتشار سمكة متطورة للغاية في جوتلاند ، ليس فقط لأنها ، بقشرتها المتطورة ، بالكاد تمثل غذاءً مناسبًا للأسماك ، ولكن أيضًا ، مع مثل هذا الافتراض ، سيكون من غير المفهوم تمامًا سبب ظهور الأمونويد (noniatids). تجنب مثل هذه الإبادة.

حتى أنه من غير الواضح لماذا لم تستطع أسماك الباليوزويك التعامل مع الجوناتيد الصغيرة والضعيفة نسبيًا ، والأسماك العظمية التي انتشرت في العصر الطباشيري دمرت ، كما يعتقد نيمير ، الأمونيت والبليمنيت.

تمامًا كما هو الحال مع الإزاحة المباشرة لرواد الدماغ بواسطة الزواحف ، فإنه من الصعب بالفعل تحديد المكان الأكثر تكيفًا الذين أسقطوا الحيوانات الرائعة من الزواحف الدهر الوسيط من العالم. لا يمكننا أن نقول إنها كانت ثدييات ، لأن أولئك الذين عاشوا في عصر هيمنة الزواحف كانوا أقل أهمية وقليلون في العدد لمقاتلتهم ، حتى لو كان فقط ، كما يعتقد البعض ، من خلال أكل بيضهم ، ولكنهم أكثر تنظيماً وعددًا الثدييات المشيمية لم تحل محل الزواحف ، لكنها أخذت المكان الذي أصبح خاليًا بالفعل بعد انقراضها.

كل هذا ، بالإضافة إلى الانقراض المتزامن في لحظات زمنية معينة للعديد من الأشكال المتعددة والمتنوعة للغاية في وقت واحد ، يصعب تفسيره من خلال صراع واحد من أجل الوجود.

بالنسبة للأسباب المناخية والجيولوجية وغيرها من الأسباب المماثلة ، "... يشير العديد من العلماء بحق إلى أن تغير المناخ لا يمكن أن يفسر الانقراض الواسع النطاق لمجموعات معينة في العصور الجيولوجية. أ. كتب بافلوف (1924) بحق عن هذا الأمر: "بالطبع ، كان للتغيرات المناخية تأثير كبير على مصير التجمعات العضوية لبعض القارات القديمة أو جزء منها. ولكن بعد كل شيء ، لم تتغير مناخات الأرض فجأة وفي كل مكان بنفس الطريقة ... "

الحقوق وإي بيري (1923) ، الذين تحدثوا عن أسباب انقراض الحيوانات ، واعترفوا بتأثير تغير المناخ والظروف البيئية الأخرى ، ولكن في نفس الوقت يشككون في أن هذه التغييرات ، التي لم تحدث فجأة ، كانت ذات أهمية. عوامل.

بحثًا عن أسباب الانقراض ، يولي العديد من الجيولوجيين اهتمامًا خاصًا للتغيرات في توزيع البر والبحر ، في تكوين القارات والمحيطات ، ولكن لا يمكن أن تتسبب أي تغييرات فيزيائية وجيولوجية في اختفاء مجموعات كبيرة من الكائنات الأرضية والمائية التي تم توزيعها سابقًا في جميع أنحاء العالم.

يميل بعض العلماء إلى الاعتقاد بأن "الانتكاسات" التكتونية تمثل السبب الرئيسي ، أو حتى الوحيد ، المباشر للانقراض. اعترض والتر ذات مرة على ذلك ، مشيرًا إلى أنه حتى ارتفاع جبال الألب وجبال الهيمالايا كان بطيئًا لدرجة أنه تسبب في هجرة بطيئة لنباتات وحيوانات هذه العصابات المطوية ، لكنه لم يلحق الضرر بالسكان.

وهكذا ، في علم الحفريات الحديث ، هناك "... تقييم متشائم واسع الانتشار لإمكانية اكتشاف الأسباب التي تسبب انقراض الحيوانات والنباتات." وهكذا ، يقول عالم الحفريات الألماني الشهير والجيولوجي ك.دينير (1920) أن "سبب انقراض الأمونيت والديناصورات في نهاية العصر الطباشيري وموت جيجانتوستراكا وثلاثيات الفصوص من بداية العصر الديفوني ، ذراعي الأرجل الحلزونية في العصر الترياسي ، سبب الظهور المفاجئ والانقراض لمجموعات كبيرة منتشرة في جميع أنحاء العالم من المنخربات. ويقول: "إن محاولة تفسير الاختفاء المفاجئ المتكرر للمجموعات الكبيرة التي لا تترك ذرية تواجه حتى الآن صعوبات يصعب التغلب عليها". يلاحظ دينر الحقيقة المذهلة وهي أن واحدة من أهم الانقطاعات في تاريخ الفقاريات الأرضية ، والتي حدثت على حافة العصر الطباشيري والباليوجيني ، لم تكن مصحوبة بتغيير مماثل في طبيعة عالم النبات. هذه ، حسب رأيه ، حقيقة مهمة ومدهشة تجعل من غير المفهوم خلافة الزواحف الكبيرة في العصر الطباشيري الأعلى من قبل الثدييات الصغيرة في العصر الباليوسيني.

يتحدث عن الانقراض العالمي للزواحف العملاقة للبحر والأرض في نهاية العصر الطباشيري ، جادل أوزبورن (1910) بأن الجنس البشري ليس لديه فكرة عن السبب العالمي الذي يمكن أن يفسر هذه الظاهرة. الزواحف حساسة لدرجة الحرارة ، وسيكون من الطبيعي أن نعزو انقراضها إلى انخفاض عام في درجة الحرارة ، لكن النباتات الأحفورية في أوروبا وأمريكا ، كما يقول ، لا تشير إلى ذلك. لا توجد أيضًا علامات على حدوث أي كارثة جغرافية كبيرة ، كما أن الغطاء النباتي الطباشيري في منطقة جبال روكي أصبح تدريجيًا منخفضًا.

لطالما أثار الانقراض الجماعي قلق علماء الأحياء. إنها ليست مزحة عندما تموت عناقيد ممثلة بآلاف من سلالات phyletic في غضون ملايين السنين. يكفي أن نتذكر موت الزواحف الأكثر تقدمًا في نهاية العصر الطباشيري ، والزواحف المختلفة مثل الديناصورات على الأرض ، والتيروصورات في الهواء والإكثيوصورات في الماء. في النهاية ، يمكن دائمًا تفسير الموت بطريقة ما (انفجار سوبرنوفا ، سقوط كويكب ، ثوران بركاني ضخم ، إلخ) ؛ ليس من الواضح لماذا يموت البعض ، بينما يستمر الآخرون ، على ما يبدو ، ليس أفضل ولا أسوأ ، في الازدهار.

لذلك توصلنا إلى الاستنتاج: لا توجد عوامل بيئية وما شابهها هي سبب موت الكائنات الحية القديمة ، لأن "تاريخ عالم الكائنات الحية يوضح أن الانقراضات الجماعية لم تكن تعني مجموعات بيئية، لكن بشكل منهجي (على سبيل المثال ، جميع الديناصورات تموت - بحرية ، أرضية ، طيران). بشكل منهجي وانتقائي وهادف ، يمكن للعقل فقط أن يتصرف ، مما أدى إلى تدمير بعض المجموعات المنهجية لأنها لا ترضيه وترك الآخرين أحياء أكثر جمالًا وكمالًا.

تم تدمير هذه الأنواع ببساطة من قبل الناس ، الأشخاص الأعظم - الآلهة ، لأن شكلها وبنيتها لم تتوافق مع قوانين الجمال والانسجام. هذه الأنواع لم ترضيها بنقصها ، وبالتالي دمرت هذه الأنواع بلا رحمة. وهكذا ، تم تدمير الأسماك المدرعة ، والأمونويدات ، وثلاثيات الفصوص ، والنمور ذات الأسنان السابر ، والماستودون ، والديناصورات.

نعم نعم! الديناصورات لم تنقرض. لقد تم تدميرهم كطريق مسدود ، كأشكال فاشلة للإبداع ، كنماذج تجريبية بحتة.

"... تنتهي فترة العصر الطباشيري ، ومعها حقبة الدهر الوسيط بأكملها. ويحدث ما لا يصدق - تختفي الديناصورات! العملاق والأقزام ، البر والبحر والطيران. الكل لواحد ، دون ترك ذرية! من بين 16 ترتيبًا ضخمًا من الزواحف التي سكنت الأرض في الدهر الوسيط ، نجا 5 فقط حتى يومنا هذا: التماسيح والسحالي والسلاحف والفقراء.

حدث انقراض الديناصورات في وقت واحد في جميع القارات وفي الكل مناطق طبيعية. الغموض بشكل خاص هو اختفاء الزواحف البحرية. لم يكن لديهم أعداء طبيعيون - ظهرت الثدييات المائية بعد ذلك بوقت طويل ، وانتقلت من اليابسة إلى المحيط ، وقد "تم تطهيرها" بالفعل بحلول ذلك الوقت من الديناصورات.

كانت الزواحف البحرية شديدة الحركة ، وتتغذى بشكل أساسي على الأسماك ، وكثير منها (مثل الإكثيوصورات) كانت ولودة. كل هذا جعلهم محميين للغاية من أي كوارث مناخية أو جيولوجية أو بيئية. لم يحدث "الانقراض الكبير" للديناصورات بين عشية وضحاها ، بالطبع ، ولكن مع ذلك ، وفقًا للمعايير الجيولوجية ، على الفور تقريبًا. ومن المعروف ما يسمى بحقول قتل الديناصورات في آسيا الوسطى. في بعض المناطق ، على طول سفوح تيان شان ، تمتد تركيزات ضخمة من هذه البانجولين - بقايا الملايين والملايين من الأفراد. I ل. وأشار إفريموف ، الذي قاد أعمال التنقيب في منغوليا ، إلى أن الهياكل العظمية للحيوانات المسنة والحيوانات الصغيرة غالبًا ما يتم العثور عليها في مدافن في نفس الوقت. يمكن أن يحدث هذا فقط نتيجة لكارثة مفاجئة (أو عمل هادف مفاجئ). مع اختفاء الديناصورات ، لم تكتسب الثدييات "مساحة للعيش" فقط. كان هناك اندلاع قوي للتطور التطوري لهذه الفئة من الحيوانات.

اختفت الديناصورات منذ حوالي 65 مليون سنة. "لا أولئك الذين تكيفوا على الجري على الأرض ، ولا أولئك الذين يسبحون في البحيرات ، ولا أولئك الذين ينزلقون بسهولة على أجنحتهم ، ولا بطيئات المشية المكسوة بقذائف القرن ، لم ينجوا.

هلكت الحيوانات آكلة اللحوم والحيوانات العاشبة. لا يمكن لأي فرع من فروع هذا الجنس المتطور الواسع عبور الحدود الفاصلة بين حقبة الدهر الوسيط وحقبة الحياة الحديثة - الوقت الأوسط من العصر الجديد ، "كتب أحد المقالات المشهورة.

لكن د. سيمبسون (1948) ، أحد النجوم البارزين في علم الحفريات ، يصف هذه الأحداث بالطريقة نفسها تقريبًا: "إن أكثر الأحداث غموضًا في تاريخ الأرض هو الانتقال من الدهر الوسيط ، عصر الزواحف ، إلى حقب الحياة الحديثة. ، عمر الثدييات. كان الانطباع كما لو كان أثناء أداء لعبت فيه الزواحف جميع الأدوار الرئيسية ، وعلى وجه الخصوص حشود من مجموعة متنوعة من الديناصورات ، سقط الستار للحظة وارتفع على الفور مرة أخرى ، ليكشف عن نفس المشهد ، ولكن ممثلين جدد تمامًا : لا يوجد ديناصور واحد ، والزواحف الأخرى في الخلفية كإضافات ، وفي الأدوار الرئيسية - الثدييات ، والتي لم يتم ذكرها في الإجراءات السابقة.

يجب أن نضيف إلى ذلك أنه في جميع المقالات تقريبًا المخصصة للموت المفاجئ للديناصورات ، يتم التغاضي عن أنه في نفس الوقت كان هناك موت هائل ومفاجئ لكائنات أخرى - بالتزامن مع الديناصورات ، والسلاحف آنذاك اختفت الأسماك والرخويات والنباتات ...

غالبًا ما يتم الحديث عن موت الديناصورات في نهاية العصر الطباشيري ، لأنها أكثر ما يلفت الانتباه وموتها مذهل في المقام الأول. وهكذا ، في نهاية العصر الطباشيري ، لم يكن هناك فقط موت الديناصورات ، ولكن الاختفاء المفاجئ للحيوانات والنباتات بأكملها.

كتب جي مارتيسون (1980) ، الذي أجرى أعمال التنقيب في صحراء جوبي: "لقد صدمنا تراكم هائل من الأسماك الأحفورية المحاطة بألواح كبيرة من الأحجار الرملية الكثيفة. كانت هناك أيضًا شظايا من عظام الديناصورات والسلاحف ، وآفاق كاملة مع أصداف من الرخويات والصدفيات.

يتم جمع بقايا الحشرات المختلفة في رواسب المناطق الساحلية. في بعض الآفاق ، تم العثور على آثار لسراخس وأوراق نباتات أخرى ، وفي البعض الآخر - أصداف من الرخويات ، وبقايا هيكل عظمي من القشريات والأسماك والعديد من الحشرات. عدد كبير من بقايا جذوع أشجار السرو المستنقعات ... مرارا وتكرارا عبر عظام الديناصورات وآفاق كاملة مع أصداف السلاحف. كانت هذه القذائف في بعض الأماكن كثيفة لدرجة أنها تشبه الرصيف المرصوف بالحصى. السؤال الذي يطرح نفسه بشكل لا إرادي: ما السبب الذي يمكن أن يتسبب في مثل هذا الموت الهائل لهذه الحيوانات؟

ماتت الديناصورات في جميع القارات وفي جميع المناطق الطبيعية. صغيرة وكبيرة ، أرضية ومائية ، مفترسة وآكلة للأعشاب ، ضعيفة وأولئك الذين ليس لديهم أعداء هلكوا. مات الكبار والصغار ، ووضعت كتلة من البيض ، لم يفقس منها أحد.

كان الموت مفاجئًا ، كما يتضح من "اكتشاف تراكمات كبيرة من قذائف الرخويات كبيرة الحجم التي ماتت وهي لا تزال على قيد الحياة ، كما يتضح من قرب كثيف للصمامات لدى معظم الأفراد" (G. Martinson ، 1980). لقد كانت فورية ، مثل صاعقة البرق. وهكذا ، في أولان باتور ، في مختبر الحفريات التابع للمعهد الجيولوجي لأكاديمية العلوم في MPR ، يتم عرض الهياكل العظمية لاثنين من الديناصورات المحاصرين في معركة ميتة. أمسك ديناصور صغير مفترس بين ذراعيه ديناصور مقرن ، وهو أحد البروتوسيراتوبس ، ودُفن معه في قاع الخزان الموحل "(G. Martinson ، 1980). يمكن أن يظهر مثل هذا المعرض فقط إذا تجاوزهم الموت في نفس الوقت ، إذا سقطوا في بركة (في مستنقع) بينما لا يزالون على قيد الحياة ، فإن التعثر في الماء سيؤدي بالتأكيد إلى فك الارتباط.

يتحدث M.I.Golenkin (1927) عن "تغيير هائل في عالم الحيوان بحلول نهاية العصر الطباشيري" ، عن "ثورة على حدود العصر الطباشيري السفلي والوسطى ، مع نقطة جيولوجيةتتدفق الرؤية ، كما كانت ، خلال فترة بقية الأرض. إنه يعتقد أن تاريخ الأرض بأكمله وسكانها المتاحين لنا يمكن تقسيمه إلى فترتين: قبل ظهور كاسيات البذور وبعد ظهورها. على حدود العصر الطباشيري السفلي والوسطى ، في رأيه ، حدث نوع من الكارثة ، غير مرتبط إما بانفجار بركاني أو زلزال ، ولكنه انعكس بعمق في استمرار وجود جميع الكائنات الحية.

لذلك ، منذ 65 مليون سنة ، اختفى تمامًا البانجولين البري والبحري والطائر ، الشائع جدًا في الدهر الوسيط. وهذا يعني أن "شخصًا يرتدي اللون الرمادي" أخذ وأوقف على الفور كل هذه الألعاب البيولوجية العديدة المعروضة في نافذة متجر يُدعى "الطبيعة".

يعود كل هذا إلى حقيقة أن الديناصورات ماتت ليس لأن الثدييات بدأت تنتشر على نطاق واسع ، كما يعتقد الأكاديمي ل. بالإضافة إلى ذلك ، كما يشير د. سيمبسون (1948) ، لم تنتشر الثدييات إلا بعد انقراض الديناصورات. لم تموت الديناصورات من نوبة برد ، لا من تسمم ، لا من وباء ، لا من زيادة الإشعاع الكوني ، وليس من جوع الأكسجين ، وليس من تغيير في الموارد الغذائية ، وليس من تغيير. حقل مغناطيسيالأرض ، ليس من كارثة مرتبطة بسقوط كويكب أو انفجار نجم قريب ... لأنه لا توجد كارثة تؤدي بالتأكيد إلى طبيعة انتقائية لـ "الانقراض". لا توجد كارثة تدمر الأقوياء والأكثر حماية والذين لا يوجد ما يمكن توقعه منهم في المستقبل ، من أجل توفير مساحة للعيش والحرية لمن هم أقل حماية ، ضعفاء وصغار ، ولكنهم أكثر تنظيماً. لا يمكن لأي كارثة أن يكون لها مثل هذا التفكير الصحيح ، مثل هذا المنطق الحديدي ومثل هذه الخطط بعيدة المدى. هذا الفكر ، هذا المنطق ، هذه الخطط هم أولئك الذين خلقوا الحياة على كوكبنا ، الذين طوروها إلى أنواع جديدة. هذه ليست كارثة ، لكنها فعل مدروس للدمار الشامل من قبل سيد الخلق الذي لم يعجبه. يقول الكتاب المقدس "وها أنا مهلكهم من الأرض" (تكوين ، الفصل 6). وأهلكهم من الأرض. بعد أن العبث بالديناصورات لفترة طويلة ، وخلق مجموعة كبيرة ومتنوعة منها - الأكثر تنوعًا ، ولكن وجدها كلها غير كاملة ، دمر السيد الزواحف القديمة بلا رحمة ، ولم يتبق سوى التماسيح والسلاحف والسحالي والتواتارا (وربما بعضًا آخر) الأجناس الصغيرة المختبئة في مكان ما في أعماق المحيط أو في الغابة التي لا يمكن اختراقها) باعتبارها الأكثر تقدمًا من الناحية الفنية والتقنية.

تمامًا كما يكسر الخزاف إبريقًا فاشلاً بلا رحمة ، دمر High Potter بلا رحمة الأشكال الفاشلة للديناصورات لأنها لا تلتزم بقوانين الجمال والوئام. لهذا السبب ، تم تدمير جميع الكائنات الحية الأخرى في العصر الطباشيري. بعد تدمير الديناصورات ، بدأ هؤلاء الأشخاص الأعلى في الأماكن التي تم إخلاؤها في تطوير الثدييات والطيور كمجموعات أكثر تقدمية وفنية من الكائنات الحية.

... وأجنحة لوسيفر
سيتم تدمير تشوهاتك ، -
حتى ازدهر هذا الجمال وحده ،
تضاعف تدميرها!

يقول A.P. Pavlov (1924) أن "الانقراض خلال هذه الفترات لم يقتصر على كائن بري واحد أو كائن بحري واحد ، ولكن تم التقاط كليهما. كما لو كانت هذه الظاهرة ناتجة عن سبب واحد مشترك لكل من المجموعات غير المتجانسة وللموائل المختلفة بشكل كبير.

نعم ، ليس كما لو ، ولكن بالمعنى الحرفي ، في الواقع ، كانت هذه الظاهرة بسبب سبب واحد مشترك. وهذا سبب واحد مشترك هو العقل. العقل الأعلى للفنان الأعلى الذي دمر الإبداعات التي لم يعجبه.

عندما نتحدث عن التطور الكبير ، فإننا نستخدم القياس المقبول على نطاق واسع بين مجموعة نباتية وشجرة. لمزيد من التطوير ، يمكن للمرء مقارنة الأنواع النباتية مع نمو الفروع. صحيح ، على عكس الشجرة العادية ، تتم مراقبة شجرة النشوء والتطور هذه بواسطة "بستاني" ، يقوم من وقت لآخر بقطع البراعم ، مما يحرم الفروع من مزيد من النمو. يلتزم هذا البستاني في عمله بقواعد معينة: أولاً ، يقوم فقط بقص الفروع الموجودة في أقصى ارتفاع ، وثانيًا ، غالبًا ما تخضع جميع براعم فرع كبير واحد ، والذي يتضمن العديد من الفروع والأغصان الصغيرة ، لهذه العملية. (V.A. Berdnikov ، 1991).

فهرس:

1. Sukhorukova ، "دراسة نظرية التطور الحديثة في الصفوف X-XI".

2. Voytkevich G.V. ، "تطور الحياة على الأرض (مقال موجز").

3. "الكيمياء والحياة" ، 1993 ، رقم 1 ، شريدر يو ، "تطور وخلق العالم".

4. "الكيمياء والحياة" ، 1993 ، العدد 12 ، كوروشكين ، "نظرية التطور: الدراما في علم الأحياء".

5. "الكيمياء والحياة" ، 1997 ، رقم 1 ، ترافين أ ، "دراسات في النظرية والتطبيق. اختيار".

6. "النور" ، 1997 ، رقم 3 ، برونين إيه في ، "جملة من الكتاب المقدس".

7. "الكيمياء والحياة" ، 1997 ، العدد 3 ، ترافين أ ، "دراسات حول نظرية وممارسة التطور. الجينات الجيدة والجينات السيئة.

8. "Student Meridian" ، 1997 ، رقم 4 ، "النمو هو محرك التطور".

9. "موسوعة للأطفال" ، 1994 ، العدد الثاني ، أفانتا + دار النشر.

10. تاتارينوف ، "حكم عالم الحفريات حول التطور."

القسم: "تطوير العالم العضوي" (6 ساعات).

التطور التدريجيعالم عضوي.

1. الطرق والاتجاهات الرئيسية لتطور العالم العضوي. التطور الكلي ، شواهده.

مفهوم التطور الكبير.
مفهوم الانحدار البيولوجي.
مفهوم التقدم البيولوجي.
الاتجاهات الرئيسية للتقدم البيولوجي: الروائح ، والتكيف الذاتي ، والتنكس.
دليل على التطور: علم الأجنة ، علم الحفريات ، تشريحي مقارن ، كيميائي حيوي ، جغرافي حيوي.

مفهوم التطور الكبير.

تسمى عملية تكوين أجناس جديدة من الأنواع ، وعائلات جديدة من الأجناس ، وما إلى ذلك ، التطور الكلي. إنه يحدث في فترات زمنية عظيمة تاريخياً ولا يمكن الوصول إليها مباشرة. التطور الكلي هو تطور فوق نوعي ، على عكس التطور الجزئي الذي يحدث داخل الأنواع ، داخل عشائرها. ومع ذلك ، لا توجد فروق جوهرية بين هذه العمليات ، لأن عمليات التطور الكبير تقوم على عمليات التطور الجزئي. في التطور الكلي ، تعمل نفس العمليات - النضال من أجل الوجود والانتقاء الطبيعي والانقراض المرتبط بها. التطور الكلي متشعب ، تمامًا مثل التطور الجزئي.

مفهوم الانحدار البيولوجي.

الانحدار البيولوجي- اتجاه التطور ، الذي يؤدي إلى انخفاض في عدد الأنواع ، وتضييق نطاقها ، وانخفاض في عدد تجمعات النوع ، وربما في النهاية ، إلى وفاته. أسباب الانحدار البيولوجي: الأنشطة البشرية التي تؤدي إلى تدمير مباشر أو غير مباشر للأنواع ؛ القيود التطورية - احتمالات التغيرات التطورية في الأنواع ليست غير محدودة ، لأن من المستحيل حدوث عدد من الطفرات بسبب نقص المتطلبات الجينية. على سبيل المثال ، تفتقر ذبابة الفاكهة إلى الجينات التي تجعلها زرقاء أو خضراء العينين.

3. مفهوم التقدم البيولوجي.

التقدم البيولوجي- اتجاه التطور ، الذي يؤدي إلى زيادة عدد الأنواع ، وتوسيع نطاقها ، وزيادة عدد تجمعات النوع وتشكيل مجموعات جديدة من الأنواع. يتم تحقيق التقدم البيولوجي من خلال ثلاث طرق: الروائح ، والتكيف الذاتي ، والتنكس.

الاتجاهات الرئيسية للتقدم البيولوجي:

ارومورفوسيس ، تكيف ذاتي ، تنكس.

Aromorphosis (نشأة النشأة ، التقدم المورفوفيزيولوجي) - التغيرات التطورية التي تؤدي إلى زيادة عامة في التنظيم ، وتزيد من كثافة الحياة ، ولكنها ليست تكيفات ضيقة لظروف الوجود المحدودة بشكل حاد. يوفر Aromorphosis مزايا كبيرة في النضال من أجل الوجود ويجعل من الممكن الانتقال إلى موطن جديد ، ويزيد من البقاء على قيد الحياة ويقلل من الوفيات بين السكان. وهكذا ، فإن تعقيد بنية البرمائيات القديمة مقارنة بالأسماك ساهم في دخول البرمائيات على طريق التقدم البيولوجي. على سبيل المثال ، في الثدييات ، ينقسم القلب إلى نصفين - اليمين واليسار مع وجود دائرتين متطورتين من الدورة الدموية. أجهزة الهضم متباينة.
التأقلم(التخلق) - تغييرات تطورية صغيرة تساهم في التكيف مع شروط معينةالموائل (أماكن إقامة خاصة). لا يترافق التكيف مع التغييرات في السمات الرئيسية للمنظمة ، وارتفاع عام في مستواها وشدة النشاط الحيوي للكائنات الحية. على سبيل المثال ، في الفترات الجافة والحارة ، طور بعض البرمائيات ، على أساس التغيرات الوراثية في عملية النضال من أجل الوجود والانتقاء الطبيعي ، تكيفات خاصة مع موائل معينة ومحدودة - في المستنقعات والمستنقعات. في الوقت نفسه ، لم تحدث زيادة في مستوى التنظيم في البرمائيات. البرمائيات الحديثة - الضفادع والنيوت - تتكيف جيدًا مع ظروف الحياة في المسطحات المائية الضحلة والمناطق شديدة الرطوبة. تعد تكيفات أسماك القاع - المتخلفة ، الراي اللساع للحياة في القاع (تسطيح الجسم ، التلوين لتتناسب مع لون الأرض) أمثلة نموذجية للتكيف الذاتي.

يعطي التلوين الوقائي مثالًا جيدًا على تكيف الحيوانات مع ظروف معينة للوجود ، لا ترتبط بزيادة في التنظيم.

ومن الأمثلة على التكيف الذاتي في النباتات التكيفات المتعددة للزهور للتلقيح المتبادل عن طريق الرياح والحشرات ، وتكيفات الفاكهة والبذور مع التشتت ، وتكيف الأوراق لتقليل التبخر.

عادة ، مجموعات منهجية صغيرة - الأنواع ، الأجناس ، العائلات - تنشأ في عملية التطور من خلال التكيف الذاتي.

مع مجيء الإنسان ، غالبًا ما ترتبط أسباب التقدم البيولوجي والانحدار البيولوجي بالتغييرات التي يقوم بها على المناظر الطبيعية للأرض ، مما يكسر الروابط بين الكائنات الحية والبيئة التي تطورت في عملية التطور. يعتبر النشاط البشري عاملاً قوياً في التقدم البيولوجي لبعض الأنواع ، وغالبًا ما يكون ضارًا به ، والانحدار البيولوجي لبعض الأنواع ، ضروري ومفيد له. فكر في ظهور العديد من أنواع الحشرات المقاومة لمبيدات الآفات ، والميكروبات المسببة للأمراض والمقاومة للأدوية ، وانتشار الطحالب الخضراء المزرقة في مياه الصرف الصحي. هذا بسبب النشاط البشري. عند البذر والغرس ، يغزو الحياة البرية، يدمر مجموعة كبيرة ومتنوعة من التجمعات البرية على كتل صخرية كبيرة ، ويستبدلها بعدد قليل من التجمعات الاصطناعية. يؤدي الإبادة المتزايدة للعديد من الأنواع على يد الإنسان إلى الانحدار البيولوجي. الانحدار البيولوجي يهدد دائمًا بالانقراض. هذا هو السبب في أنه من المهم ليس فقط كبح جماح ، ولكن أيضا منع من خلال تدابير لحماية الطبيعة. في النشاط الاقتصادي والطب ، يحتاج الشخص إلى مراعاة التقدم البيولوجي والتراجع البيولوجي.

دليل على التطور: علم الأجنة ، علم الحفريات ، تشريحي مقارن ،

البيوكيميائية والبيوجغرافية.

الأدلة الجنينيةيتم توفير دليل مقنع على درجة العلاقة بين الكائنات الحية من خلال علم الأجنة ، الذي يدرس التطور الجنيني للكائنات الحية. لاحظ حتى Ch. داروين وجود علاقات بين التطور الفردي للكائنات الحية (طفولي) وتطورها التطوري (نشأة).
تشابه الأجنة.تتطور الغالبية العظمى من الكائنات الحية من البويضة المخصبة. التشابه المذهل بين أجنة الأسماك والسحالي والأرانب والبشر يتعلق بشكل الجسم ووجود الذيل وأساسيات الأطراف وجيوب الخياشيم على جانبي البلعوم. في كثير من النواحي ، يتشابه التنظيم الداخلي للأجنة في هذه المراحل. كل شخص لديه أولاً حبل ظهري ، ثم عمود فقري من فقرات غضروفية ، نظام الدورة الدمويةبدائرة واحدة من الدورة الدموية (كما في الأسماك) ، نفس الهيكلالكلى ، إلخ. اكتشف قانون تشابه السلالة الجرثومية بواسطة K. Baer: تتشابه أجنة الفقاريات ، خاصة في المراحل المبكرة من التطور.

مع تقدم التطور ، يضعف التشابه بين الأجنة وتبدأ سمات الفئات التي ينتمون إليها في الظهور بشكل أكثر وضوحًا. في السحالي والأرانب والبشر ، تصبح جيوب الخياشيم متضخمة ؛ في الجنين البشري ، يتطور قسم الرأس ، بما في ذلك الدماغ ، بقوة بشكل خاص ، وتتكون الأطراف ذات الأصابع الخمسة ، وفي جنين السمكة ، والزعانف ، وما إلى ذلك ، أثناء التطور الجنيني ، تتباعد علامات الأجنة بالتتابع ، اكتساب السمات التي تميز الطبقة ، والترتيب ، والجنس ، وأخيراً الأنواع التي ينتمون إليها.

قانون الجينات الحيوية.في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. أنشأ العالمان الألمان F. Müller و E.Haeckel قانون ارتباط التكوُّن ، والذي أطلق عليه قانون الجينات الحيوية. يكرر كل فرد في تطوره الفردي (التكوُّن) تاريخ تطور أنواعه (نشأة السلالات) ، أو باختصار ، نشوء التكوُّن هو تكرار موجز لنشوء السلالات.

مثال. في جميع الفقاريات ، بدون استثناء ، يتم وضع حبل ظهري في مرحلة التطور - وهي علامة كانت مميزة لأسلافهم البعيدين. الضفادع الصغيرة من البرمائيات اللامعة (الضفادع ، الضفادع) تطور ذيلًا. هذا تكرار لعلامات أسلافهم الذيل. يرقات العديد من الحشرات على شكل دودة (اليرقات الفراشة ، يرقات الذباب ، إلخ). يجب أن يُنظر إلى هذا على أنه تكرار للسمات الهيكلية لأسلافهم الشبيهة بالديدان.

تتطور بوغ الطحالب أولاً إلى خيط متفرع ، مشابه للطحالب الخيطية. يتحدث عن العلاقة نباتات ارضيةمع الطحالب.

قانون الوراثة الحيوية له أهمية كبيرة لتوضيح العلاقات بين الكائنات الحية.

أدلة الحفرياتيدرس علم الأحافير البقايا الأحفورية للكائنات المنقرضة ويكشف عن أوجه التشابه والاختلاف بينها الكائنات الحية الحديثة. بناءً على بقايا الحفريات ، يستعيد علماء الحفريات مظهروهيكل الكائنات الحية المنقرضة ، تعرف على النباتات والحيوانات في الماضي.

إن المقارنة بين البقايا الأحفورية من طبقات الأرض ذات الحقب الجيولوجية المختلفة تشهد بشكل مقنع على التغيير في العالم العضوي في الوقت المناسب. تحتوي أقدم الأسرة على بقايا أنواع اللافقاريات ، بينما تحتوي الأسرة اللاحقة على بقايا من النوع الحبلي. في وقت لاحق ، ظهرت الفقاريات على الأرض. تحتوي الطبقات الجيولوجية الأصغر على بقايا حيوانات ونباتات تنتمي إلى أنواع مماثلة للأنواع الحديثة.

توفر بيانات الحفريات القديمة قدرًا كبيرًا من المواد حول العلاقات المتتالية بين المجموعات المنهجية المختلفة. في بعض الحالات ، كان من الممكن إنشاء أشكال انتقالية ، في حالات أخرى - سلسلة النشوء والتطور ، أي سلسلة من الأنواع التي تحل محل بعضها البعض على التوالي.

الأشكال الانتقالية الأحفورية.تم العثور على مجموعة من الزواحف ذات الأسنان الحيوانية على ضفاف نهر دفينا الشمالي. فهي تجمع بين خصائص الزواحف والثدييات. يشار إلى هذه الكائنات على أنها أشكال انتقالية. تشبه الزواحف ذات الأسنان الحيوانية الثدييات في بنية الجمجمة والعمود الفقري والأطراف ، وكذلك في تقسيم الأسنان إلى أنياب وقواطع وأرحاء.

يعتبر اكتشاف الأركيوبتركس ذا أهمية كبيرة من وجهة النظر التطورية. هذا الحيوان ، بحجم الحمام ، كان لديه علامات على وجود طائر (تشابه الأطراف الخلفية مع طرسوس ، وجود ريش ومظهر عام) ، لكنه لا يزال يحتفظ بملامح الزواحف (صف طويل من فقرات الذيل ، البطن الضلوع ووجود الأسنان). لا يمكن أن يكون الأركيوبتركس نشرة إعلانية جيدة ، لأنه كان ضعيفًا في التطور عظم القفص الصدري(بدون عارضة) ، عضلات الجناح والصدرية لم يكن العمود الفقري والأضلاع نظامًا هيكليًا صلبًا ، مستقرًا أثناء الطيران ، كما هو الحال في الطيور الحديثة.

أسماك ← أسماك شحمة الزعانف ← برمائيات.

سرخس سبور ← سرخس بذور ← عاريات البذور.

البرمائيات → Stegocephals → الزواحف.

أحادي الخلية ← فولفوكس ← متعدد الخلايا.

نباتات أحادية الخلية ← حنديرة خضراء ← حيوانات وحيدة الخلية.

سلسلة النشوء والتطور.صفوف متتالية من الأحافير ، تحل محل بعضها البعض على التوالي - سلسلة النشوء والتطور. مثال على ذلك هو تطور الحصان.

أقدم أسلافها هو طول الثعلب ، بأطرافه الأمامية بأربعة أصابع ، وأطرافه الخلفية بثلاثة أصابع ، وأسنان مدرن من النوع العاشبي. كان يعيش في مناطق ذات مناخ دافئ ورطب ، بين الأعشاب والشجيرات ، ويتنقل على قدم وساق. بحلول نهاية عصر النيوجين ، أصبح الغطاء النباتي أكثر جفافاً وخشونة ؛ في مساحات السهوب المفتوحة ، يمكن العثور على الخلاص من الأعداء بسرعة ، ولم يكن لهذه الحيوانات أي وسيلة أخرى للحماية.

تم الكفاح من أجل الوجود والانتقاء الطبيعي في اتجاه إطالة الساقين وتقليل سطح الدعم - تقليل عدد الأصابع التي تصل إلى الأرض ، وتقوية العمود الفقري ، مما ساهم في سرعة الجري. أثر التغيير في طبيعة الطعام على تكوين أسنان مطوية. نتيجة لذلك ، تمت إعادة هيكلة قوية لكائن هذه الحيوانات.

مع الانتقال من طبقات الأرض القديمة إلى طبقات جديدة ، هناك زيادة تدريجية في تنظيم الحيوانات والنباتات ، ونهج تدريجي للحيوانات والنباتات إلى الأنواع الحديثة.

تشريحي مقارن دليل. وتشمل هذه:

البنية الخلويةكائن حي.
الخطة العامة لهيكل الفقاريات.
الأساسيات (الأعضاء التي أدت وظائف معينة في الأجداد ، وفي المتحدرين هي في مرحلة الانقراض أو تؤدي وظائف جديدة - الزائدة الدودية ، الجفن الثالث ، العصعص عند البشر) ؛
atavisms (حالات العودة إلى علامات الأسلاف - لدى الشخص العديد من الحلمات ، وشعر متطور للغاية على الجسم) ؛
أعضاء متجانسة (لها أصل مشترك ، وهيكل وموقع مشابه ، ولكنها تؤدي وظائف مختلفة - بتلات زنابق الماء متماثلة للأسدية ، وأطراف الحشرات والفقاريات متجانسة)
أعضاء متشابهة (ليس لديها خطة هيكلية مشتركة وأصل مشترك ، ولكنها تؤدي وظائف مماثلة - جناح الفراشة والطيور ، وخياشيم الأسماك وجراد البحر) ؛
الاختلاف - تباين الشخصيات ضمن مجموعة ، الأنواع (الأرنب والأرنب البري ، البرسيم الأحمر ، البرسيم الزاحف) ؛
التقارب - تقارب السمات ضمن مجموعات منهجية (شكل جسم الحوت والأسماك والجذر والجذمور).

الأدلة البيوكيميائية. الأنواع ذات الصلة الوثيقة لها تركيبة كيميائية مماثلة. يتم تأسيس العلاقة بين الإنسان والقردة العليا والطيور والتماسيح على أساس التشابه في بنية البروتينات والحمض النووي.

الأدلة البيوجغرافية. يدرس أوجه التشابه والاختلاف بين النباتات والحيوانات في مختلف القارات وأنواع الجزر والبر الرئيسي ، إلخ.

دليل على التطور

الاستطلاع الأمامي:

1. تحديد مفاهيم "التطور الكبير" ، "التقدم البيولوجي" ، "الانحدار البيولوجي" ، "الأساسيات" ، "الجذور" ، "الأعضاء المماثلة" ، "الأعضاء المتجانسة" ، "الاختلاف" ، "التقارب".

2. تسمية ووصف طرق تحقيق التقدم البيولوجي.

3. قائمة ووصف الأدلة على التطور.

أ). ما هي أوجه التشابه والاختلاف بين أجنة الفقاريات.

ب). ما الدليل الذي يقدمه علم الحفريات للتطور؟
الخامس). أعط أمثلة على الأشكال الانتقالية الحديثة والمتحركة. ما هي أهمية الأشكال الأحفورية لدراسة العالم العضوي؟

ز). ما هي أهمية دراسات سلسلة النشوء والتطور؟

4. أعط أمثلة على التقدم البيولوجي والانحدار البيولوجي.

ثانيًا. أفكار حول أصل الحياة على الأرض.

العصور الجيولوجية.

فرضيات حول أصل الحياة على الأرض

(تجارب بواسطة F. Redi و L. Pasteur).

مع تطور الآراء حول أصل الحياة ، نشأت نظريات النشوء الحيوي ("الحي ينشأ من الأحياء") ، النشوء ("الحي ينشأ من الجماد") وسمح بالتولد التلقائي للحياة. في القرن السابع عشر. أجرى فرانشيسكو ريدي تجربة تثبت أن "الأحياء تنشأ من الأحياء. لقد وضعت اللحم الفاسد في وعاء مغلق ، ولم يكن هناك تطور ليرقات الذباب عليه. يعتقد المعارضون أن هذا لم يحدث بسبب حقيقة أن الهواء لم يمر. ثم أخذ ريدي عدة أوعية مفتوحة وغطى إحداها بالشاش. بعد مرور بعض الوقت ، في الأوعية المفتوحة ، كان اللحم يعج يرقات الذباب ، بينما في الأوعية المغطاة بالشاش ، لم تكن هناك يرقات في اللحم الفاسد. لكنه لم يثبت ذلك لأنه. يعتقد أنصار العقيدة الحيوية أنه في كل كائن حي توجد "قوة حياة" ، بعد أن "تنفخ" في الجماد ، ينشأ كائن حي.
تجربة لويس باستور. قام بغلي وسائط مغذية مختلفة في قارورة يمكن أن تتطور فيها الكائنات الحية الدقيقة. الغليان المطول في القارورة لا يقتل الكائنات الحية الدقيقة فحسب ، بل يقتل أيضًا جراثيمها. مع الأخذ في الاعتبار تأكيد الحيويين أن "قوة الحياة" الأسطورية لا يمكنها اختراق قارورة محكمة الغلق ، قام باستير بتوصيل أنبوب على شكل حرف S بنهاية حرة به. استقرت أبواغ الكائنات الحية الدقيقة على سطح أنبوب رفيع منحني ولم تستطع تخترق وسط المغذيات. ظل وسط المغذيات جيد الغليان معقمًا ؛ ولم يلاحظ فيه التوليد التلقائي للكائنات الحية الدقيقة ، على الرغم من توفير إمكانية الوصول إلى الهواء. ومع ذلك ، كان يكفي قلب القارورة بحيث يغسل المرق الموجود فيه الركبة على شكل حرف S من الرقبة ويرد مرة أخرى في القارورة ، وسرعان ما بدأ التعفن فيه. حدث هذا لأن الميكروبات التي كانت في الجزء على شكل حرف S من الرقبة دخلت المرق. وبالتالي فإن استحالة التولد التلقائي للكائنات الحية الدقيقة قد ثبت بشكل مقنع.

مناظر حديثةعن أصل الحياة.

نظرية أوبارين.

تنطلق النظريات الحديثة لأصل الحياة من الموقف الذي يتحدد به أصل وتطور الكائنات الحية التركيب الكيميائيالأرض القديمة. تلقت فرضية A.I. Oparin تأكيدًا تجريبيًا. الأحكام الرئيسية للفرضية(1922):

شروط ظهور الحياة على الأرض (تسخين الأرض ، التسارع تفاعلات كيميائية، وتشكيل الغلاف الجوي الأساسي ، وخصوصية تكوينه الغازي ، وتبريد الكوكب ، وظهور المحيط البدائي) ؛
التوليف غير الحيوي لأبسط المواد العضوية من مصادر الطاقة غير العضوية المستخدمة في هذه العملية. مصادر الطاقة المحتملة: البرق ، والأشعة فوق البنفسجية ، والأشعة الكونية ، والجسيمات المشعة ، وموجات الصدمة من النيازك ، والحرارة من البراكين ، والينابيع الساخنة.
تكوين البروتينات والدهون والكربوهيدرات والأحماض النووية.
تشكيل الكواكب كفصل في محلول من مواد ذات وزن جزيئي أعلى في شكل محلول عالي التركيز ؛
يتفاعل مع البيئة ، والتشابه مع الكائنات الحية: النمو ، والتغذية ، والتنفس ، والتمثيل الغذائي ، والتكاثر ؛

ظهور عديد النيوكليوتيدات القادرة على التكاثر من نوعها.

في عام 1955 أجرى S. Miller تجربة تثبت أن الخطوة الأولى على الأرض كانت التوليف غير الحيوي للمواد العضوية. على الرغم من أن هذه النظرية كان لها أيضًا خصوم (فريد هويل). ومع ذلك ، هناك أيضا فرضيات أخرى عن أصل الحياة:
1. S. Arrhenius and Vernadstsky - الحياة موجودة إلى الأبد ويتم نقلها بواسطة الأشعة الكونية من كوكب إلى آخر حتى تستوفي الشروط المناسبة لتطورها ؛

2. Liebig - نظرية "panspermia" - يتم إحضار أبسط الكائنات الحية والجراثيم من كوكب إلى كوكب باستخدام النيازك.

3. كريك وأوركيل - الأرض "مزروعة" بمخلوقات من أنظمة كوكبية أخرى بمساعدة صواريخ مع حاويات من أبسط الكائنات.

4. IS Shklovsky - حضارتنا هي الوحيدة في مجرتنا أو حتى في الجزء المرئي بأكمله من الكون.

لا توجد حتى الآن فرضية يمكن أن تصبح "إرشادية" وتتحول إلى نظرية شاملة.

العصور الجيولوجية.

يقسم العلماء تاريخ الأرض والحياة عليها إلى فترات زمنية معينة - عصور ، تنقسم إلى فترات. نتائج البحوث التي تم الحصول عليها في مختلف مجالات العلوم البيولوجية تكمل بعضها البعض. إنها تسمح لنا بتتبع شكل العالم العضوي في عصور وفترات بعيدة ، وفي أي اتجاهات تطور حتى اكتسب شكله الحديث.

أثبت العلم أن الحياة نشأت في المحيط منذ حوالي 3.5 مليار سنة. حدثت جميع المراحل الأولى من تطور الحياة في عنصر الماء. حدث ظهور الكائنات الحية على الأرض منذ ما يقرب من 2 - 2.5 مليار سنة. تم تسهيل ذلك من خلال نشأة مهمة في النباتات - تكوين الأعضاء والأنسجة ، والتي كانت ذات أهمية حاسمة في التطور. النباتية.

في ظل ظروف الوجود الأرضي للنباتات ، ارتبط التطور الإضافي لعالم النبات بتشوه رئيسي آخر - الانتقال من التكاثر عن طريق الجراثيم إلى التكاثر بالبذور. عاريات البذوروصلت إلى تطور كبير في نهاية عصر الباليوزويك في العصر البرمي. تعود هيمنة عاريات البذور في النباتات الأرضية إلى النصف الأول من حقبة الدهر الوسيط ، وخاصة إلى العصر الجوراسي. نتيجة لرائحة جديدة ، تم استبدال عاريات البذور كاسيات البذور. تصبح كاسيات البذور هي المهيمنة على الأرض ، وتتكيف مع ظروف الوجود الأكثر تنوعًا.
كما لوحظ العديد من العطور في تطور الحيوانات. ارتبط الكثير منهم بالانتقال إلى وجود الأرض. كان التطور الرئيسي أثناء الانتقال إلى الأرض هو تطور الإخصاب الداخلي وعدد من التكيفات لتطور الجنين في البويضة على الأرض. احتلت الطيور والثدييات هيمنةبين الفقاريات الأرضية. سمحت لهم درجة حرارة الجسم الثابتة بالبقاء على قيد الحياة في ظروف التجلد والتغلغل بعيدًا في البلدان الباردة. تم تسهيل التطور الناجح لكلتا المجموعتين من خلال التشكّل والتكيف الذاتي ، مما سمح للثدييات بإتقان الأرض ، والطيور - البيئة الجوية.

كانت العطور ذات الأهمية الخاصة في تطور الفقاريات هي تحول الدماغ ، التطور التدريجي للقشرة الدماغية. كل هذا زاد المستوى بشكل كبير نشاط عصبي، يعقد النظام ردود الفعل المشروطةوأشكال السلوك الحيواني في الطبيعة. من أسلاف الحيوانات ، أدى التطور العطري إلى ظهور الإنسان.

في الأنثروبوجين ، يأخذ عالم الحيوان نظرة حديثة.

الجدول الجيولوجي

يشار إلى العصور والفترات الجيولوجية في الجدول وفقًا لموقع طبقات الأرض: الأحدث - في الأعلى ، الأقدم - في الأسفل. لذلك ، ابدأ بقراءة الجدول من الأسفل - من العصر الآرشي - وانتقل تباعاً إلى عصور وفترات لاحقة.

الاستطلاع الأمامي:

1. فرضيات حول أصل الحياة على الأرض. تجارب F. Redi و L. Pasteur

2. أفكار حديثة حول أصل الحياة.

3. نظرية أوبارين

4. العصور الجيولوجية.

ثالثا. الدرس الأخير للقسم:

"تطوير العالم العضوي".

مفهوم التطور الكبير.
تحديد المفهوم وتوصيف "الانحدار البيولوجي".
حدد المفهوم وصف "التقدم البيولوجي".
الاتجاهات الرئيسية للتقدم البيولوجي: الروائح ، والتكيف الذاتي ، والتنكس. أعط أمثلة.
وصف وإعطاء أمثلة عن أدلة التطور: علم الأجنة ، علم الحفريات ، تشريحي مقارن ، كيميائي حيوي ، جغرافي حيوي.
فرضيات حول أصل الحياة على الأرض (تجارب بواسطة F. Redi و L. Pasteur).
أفكار حديثة عن أصل الحياة. نظرية أوبارين.
العصور الجيولوجية.

امتحان

أنا الخيار

1. تحديد مفاهيم "التقدم البيولوجي" ، "التطور الجزئي" ، وإعطاء أمثلة.

2. نظرية أوبارين.

3. أدلة الحفريات للتطور.

4. ارومورفوسيس. تنكس.

الثاني الخيار

تحديد مفهوم "الانحدار البيولوجي" ، "التطور الكبير" ، وإعطاء أمثلة.
تجارب F. Redi و L. Pasteur.
الدليل الجنيني للتطور.
التأقلم. تنكس.

"تنمية العالم العضوي"

البحر هو البيئة الأساسية لتطور الحياة

المراحل الأولى من تطور الحياة على الأرض. جنبا إلى جنب مع الكواكب الأخرى النظام الشمسيتشكلت الأرض ، كما يقترحون ، قبل 5-7 مليار سنة. لمئات الملايين من السنين ، كانت الظروف اللازمة للحياة غائبة. لقد كانت حقبة نجمية في تاريخ الأرض.

العصر الجيولوجي الأول - العصر الأركي ، الذي استمر 900 مليون سنة - لم يترك أي أثر للحياة العضوية تقريبًا.

ويفسر ذلك حقيقة أن الطبقات الرسوبية في العصر الأركي قد تم تعديلها بشدة تحت تأثير درجات الحرارة والضغط المرتفعين ، وأيضًا من خلال حقيقة أن الأجزاء الصلبة من الجسم في الكائنات الأولية كانت ضعيفة التطور.

ومع ذلك ، فإن وجود الصخور ذات الأصل العضوي - الحجر الجيري والرخام والمواد الكربونية - يشير إلى أن الكائنات الحية كانت موجودة بالفعل في العصر الآرشي: البكتيريا والطحالب:

تركزت الحياة في الماء الذي كانت الطحالب مشبعة به بالفعل بالأكسجين ، مما خلق الظروف الملائمة لظهور الحيوانات.

وهكذا ، مع بداية عصر البروتيروزويك (الذي استمر 2000 مليون سنة) ، كانت هناك ثلاثة تغييرات رئيسية في تطور الكائنات الحية - ظهور:

1) العملية الجنسية ،

2) التمثيل الضوئي و

3) متعدد الخلايا.

نشأت العملية الجنسية ، كما هو مفترض ، في شكل اندماج اثنين خلايا متطابقة، على سبيل المثال ، فردين من الطحالب وحيدة الخلية. يبدو أن التكاثر الجنسي المتأخر حدث بمساعدة خلايا جرثومية خاصة.

أثناء العملية الجنسية ، تندمج الخلايا الجرثومية الذكرية والأنثوية ، وتشكل الزيجوت. ينمو كائن حي منه ، ويجمع بين الوراثة لكل من الأب والأم ، وهذا يعزز التباين الوراثي في النسل ، وبالتالي يوسع عمل الانتقاء الطبيعي. تم تحديد طريقة التكاثر الجديدة ، باعتبارها مفيدة في الحفاظ على الأنواع ، عن طريق الانتقاء الطبيعي ، وهي الآن سائدة في ممالك الحيوانات والنباتات.

كان ظهور التمثيل الضوئي بمثابة بداية تقسيم جذع واحد من الحياة إلى قسمين - نباتات وحيوانات. في المراحل الأولى من التطور ، كان هناك اختلاف في الكائنات الحية في طريقة التغذية.

يمكن أن توجد الكائنات الحية الأولية بسبب تحلل المواد العضوية التي كانت بكثرة في أقدم أحواض المياه. تلقت بعض الكائنات الأولية الطاقة اللازمة للحياة بسبب الطاقة المنبعثة أثناء التفاعلات الكيميائية.

وفي عصرنا ، توجد بكتيريا تستخدم الطاقة المنبعثة أثناء أكسدة ، على سبيل المثال ، النيتروجين والكبريت والحديد.

كانت الكائنات الحية التي بدأت في تصنيع صبغة الكلوروفيل قادرة على استخدام احتياطيات الكربون في شكل ثاني أكسيد الكربون ومعالجتها إلى مواد عضوية في ضوء الشمس. يوجد أكسجين حر في الغلاف الجوي.

أدى التغيير في بيئة الهواء وتوافر الغذاء - النباتات الخضراء - إلى خلق المتطلبات الأساسية لتنمية الحيوانات.

يعتبر أسلاف أبسط النباتات والحيوانات مجموعة من الأقدمين الكائنات الحية وحيدة الخلية- الأسواط. لم تؤد البكتيريا والطحالب الخضراء المزرقة إلى ظهور أنواع جديدة وظلت مجموعات منفصلة في عصرنا.

أسلاف الكائنات متعددة الخلايا، كما اقترح العديد من العلماء ، كانت أشكالًا استعمارية من الأسواط أحادية الخلية.

والآن هناك أشكال استعمارية من السوط. أدى التركيب متعدد الخلايا إلى مزيد من التعقيد في تنظيم الكائنات الحية - تمايز الأنسجة والأعضاء ووظائفها.

بقايا عالم الحيوان في عصر البروتيروزويك نادرة للغاية وقليلة العدد ، ولكن يمكن استخدامها للحكم على مسار التطور الطويل بلا حدود الذي قطعه العالم العضوي بالفعل. بقايا جميع أنواع اللافقاريات معروفة ، بما في ذلك الأنواع عالية التطور: شوكيات الجلد ومفصليات الأرجل. يُعتقد أنه في نهاية عصر البروتيروزويك ، ظهرت الحبليات الأولية - وهي نوع فرعي من الأنواع غير القحفية ، والممثل الوحيد لها في الحيوانات الحديثة هو الحشرة.

كانت المرحلة الأكثر أهمية هي ظهور الحيوانات ذات التناسق الثنائي للجسم ، مما أدى إلى تمايزها في الأطراف الأمامية والخلفية ، وكذلك الجوانب البطنية والظهرية.

الطرف الأمامي هو المكان الذي تتطور فيه أعضاء الحس ، والعقد العصبية ، وفي وقت لاحق يتطور الدماغ ؛ يؤدي الجانب الخلفي وظيفة وقائية ؛ يوفر البطن التقاط الطعام. الغالبية العظمى من الحيوانات متعددة الخلايا متناظرة ثنائيًا.

النباتات والحيوانات في عصر البروتيروزويكلم تسكن الأرض بعد ، ولكن البكتيريا والطحالب وحيدة الخلية يمكن أن توجد في الأماكن الرطبة ، وتشارك في عمليات تكوين التربة.

حقب الحياة القديمة. بدءًا من العصر الكمبري ، يتميز هذا العصر بتنوع كبير في الأشكال. بالإضافة إلى البكتيريا والطحالب وحيدة الخلية ، انتشرت الطحالب الكبيرة متعددة الخلايا.

من الناحية التطورية ، مثلت الطحالب متعددة الخلايا خطوة كبيرة إلى الأمام ، حيث كانت لديها طرق أكثر تقدمًا للتغذية والتكاثر مقارنةً بالطحالب وحيدة الخلية.

أدى تقطيع أوصال الجسم في الطحالب متعددة الخلايا عن طريق التفرع وتكوين نواتج مختلفة ، تشبه الأوراق والسيقان والجذور ، إلى زيادة سطح التلامس مع البيئة الخارجية ، حيث تلقوا منها المغذيات والماء.

تتضح الكائنات الحية في العصرين الكمبري والسيلوري من خلال الحفريات التي تنتمي إلى الجميع الأنواع الحديثة: البروتوزوا ، تجاويف الأمعاء ، الإسفنج ، الديدان (ثلاثة أنواع) ، شوكيات الجلد ، الرخويات ، المفصليات ، الحبليات.

ازدهرت Brachiopods في بحار العصر السيلوري. هذه حيوانات صغيرة لاطئة (يصل طولها إلى 10 سم) بقذيفة ذات صدفتين ؛ لا يوجد أكثر من 200 نوع متبقي في الحيوانات الحديثة. ممثلو المفصليات - ثلاثية الفصوص ، والتي ظلت لفترة طويلة أكثر الحيوانات تنظيماً ، زحفوا أو سبحوا في قاع الأرض الموحلة.

بلغ طول أكبر ثلاثية الفصوص 75 سم. تم العثور على بقايا فقاريات بلا فك. إنها حيوانات صغيرة ذات هيكل غضروفي داخلي وقشرة خارجية صلبة. الجلكيات الحديثة وسمك الهاg هم من نسل البعيدين عن الكوريمبس.

كان لممثلي هذه الحيوانات بنية معقدة لدرجة أن هناك افتراضًا حول وجود أسلافهم في عصر البروتيروزويك ، ولكن لم يتم الحفاظ عليها لنا.

في عملية التطور الإضافي ، كان هناك اختلاف أساسي في أنواع عالم الحيوان واستبدال الأشكال الأصلية البدائية منخفضة التنظيم بأشكال أكثر تنظيماً.

تطور الكائنات الأرضية في عصر الباليوزويك

خروج النباتات إلى الأرض. في نهاية العصر السيلوري ، بسبب عمليات البناء الجبلي العنيفة ، تم تحرير مساحة كبيرة من تحت الماء. مات العديد من أنواع الطحالب التي وجدت نفسها في ظروف الأرض.

لكن بعض الطحالب الخضراء متعددة الخلايا اكتسبت تغيرات لها قيمة تكيفية واسعة في الموطن الجديد. النباتات التي دخلت مسار التطور الجديد كانت نباتات سيلوفيت.

بالمقارنة مع الطحالب الخضراء متعددة الخلايا ، خضعت نباتات السيلوفيت لتغييرات كبيرة. لقد طوروا أنسجة تؤدي وظائف مختلفة: الحماية (البشرة مع الثغور) ، الميكانيكية ، دعم الجسم في الفضاء.

استمر تشعب الساق تحت الأرض ، مكونًا ما يشبه الجذور.

تم بالفعل تحضير إمكانية تسوية الأرض مع نباتات السيلوفيات من خلال النشاط الحيوي للبكتيريا ، الطحالب وحيدة الخلية ، التي أوجدت التربة الأولى.

منذ منتصف العصر الديفوني ، هناك انخفاض تدريجي في نباتات psilophytes واختفائها التام بحلول نهاية هذه الفترة. لقد أدت إلى ظهور مجموعات من النباتات ذات درجة أعلى من التنظيم: طحالب النادي ، ذيل الحصان والسراخس.

الغابات الكربونية. في تطور الغطاء النباتي الأرضي ، كان هناك طفرة تطورية كبيرة منذ حوالي 350 مليون سنة ، في بداية العصر الكربوني بمناخها الدافئ الرطب والهواء الغني بثاني أكسيد الكربون بسبب النشاط البركاني القوي.

لأول مرة على الأرض ، ظهرت غابات ضخمة من السراخس - سرخس عملاق ، ذيل الحصان الشبيه بالأشجار وطحالب مضلعة - ارتفاع يتراوح بين 15 و 30 مترًا ، ونمت أشكال عشبية من السرخس في الشجيرات ؛ جذوع ليانا مبروم - سرخس.

بالمقارنة مع نباتات السيلوفيت ، تتمتع السرخس بالعديد من المزايا: التطور الجيد للجذر وأنظمة التوصيل ، وكذلك الأوراق. لكن في التكاثر ، كانت السرخس لا تزال مرتبطة بالماء ، وهو أمر ضروري لحركة الخلايا الجرثومية أثناء الإخصاب.

أدت النباتات المورقة إلى تغيير تكوين الغلاف الجوي بشكل كبير ، مما أدى إلى إثرائه بالأكسجين ، وهو أمر مهم لتنمية الحيوانات البرية.

ساهم الغطاء النباتي في العصر الكربوني في تكوين تربة خصبة ، وإثرائها بالدبال. وقد أدى هذا إلى زيادة تطوير الغطاء النباتي الأرضي.

شكلت الغابات الكربونية رواسب الفحم الصلبالتي لها أهمية قصوى بالنسبة لنا.

نباتات البذور القديمة. في العصر الكربوني ، نمت سرخس البذور في الغابات - أقدم عاريات البذور ، حيث تطورت البذور بدلاً من الأبواغ ذات الأبواغ. تشير سرخس البذور بوضوح إلى أصل هولو نباتات البذورمن المتنازع عليها.

كان ظهور نباتات البذور الأولى حقيقة تقدمية هائلة حددت التطور اللاحق للنباتات بالكامل.

خلقت خصوصيات تكاثر نباتات البذور موقعًا مفيدًا مقارنةً بالسراخس. في نباتات البذور ، يحدث الإخصاب دون مشاركة الماء ، ويقع الجنين في البذرة وبالتالي فهو محمي من التأثيرات الضارة ، وتحتوي البذرة على كمية كبيرة من العناصر الغذائية اللازمة لنمو الجنين.

من ناحية أخرى ، تحتاج السرخس إلى الماء للتخصيب ؛ بوغهم هو خلية واحدة فقط مع إمدادات محدودة للغاية من العناصر الغذائية ؛ التربة الرطبة مطلوبة لتنمية الشتلات.

منذ نهاية العصر الكربوني ، بسبب زيادة بناء الجبال ، والتي غطت الكرة الأرضية بأكملها في الفترة (البرمية) التالية ، تم استبدال المناخ الرطب في كل مكان تقريبًا بمناخ جاف. في ظل الظروف الجديدة ، بدأت السراخس الشبيهة بالأشجار تتلاشى بسرعة ؛ فقط في الأماكن الرطبة والمظللة ، بقيت الأشكال الأصغر على قيد الحياة.

كما ماتت سرخس البذرة. لكن تبين أن عاريات البذور الأكثر تنظيمًا كانت قابلة للحياة ، لأن التكاثر بالبذور جعل من الممكن الاستقرار في الأماكن الأكثر جفافاً. استمر التطور الغني والتوزيع الواسع لعاريات البذور حتى نهاية حقبة الدهر الوسيط.

خروج الفقاريات إلى الأرض. خلق ظهور النباتات الأرضية وتطورها أهم الشروط المسبقة لظهور الحيوانات على الأرض وتطورها في ظروف جديدة ؛ تغيير في التركيب الكيميائي للغلاف الجوي والإمدادات الغذائية.

من أجل فهم كيفية وصول الحيوانات إلى اليابسة ، يجب على المرء أن يسهب في الحديث عن التغييرات المهمة من الناحية التطورية التي حدثت في الأسماك في العصر الديفوني. يرتبط التحول الرئيسي الأول بظهور الأسماك المدرعة ذات الفك. يُعتقد أن أسلافهم كانوا أحد مجموعات الدرع.

كان للأسماك المدرعة ذات الفكين هيكل عظمي داخلي وفكين عظمية متحركة وزعانف مقترنة وقشرة عظمية.

كان ظهور الفكين خطوة مهمة على طريق الزيادة منظمة مشتركةالفقاريات.

يمكن للحيوانات ذات الفكوك العظمية أن تصطاد بشكل أكثر نشاطًا ، وأن تتعامل بنشاط أكبر مع الفريسة ، وبالتالي ، في عملية الانتقاء الطبيعي ، تم تحسينها الجهاز العصبيوأجهزة الإحساس.

في العصر الديفوني ، ظهرت مجموعة جديدة من الأسماك - الأسماك ذات الزعانف. كان لديهم طريقتان للتنفس: الخياشيم والرئوي بمساعدة واحدة أو اثنتين من الفقاعات التي تفتح على الجانب البطني من المريء.

لم تكن زعانف الأسماك الحلقية متخصصة ، على سبيل المثال ، في الأسماك المدرعة الفكية ، في أداء وظيفة واحدة ، أي سباحة. تؤدي زعانف الأجنحة المتقاطعة عدة وظائف: فهي لا تخدم فقط عند السباحة ، ولكن في بعض الأحيان عند الزحف. الهيكل العظمي للزعانف للأسماك ذات الفصوص الزعانف متماثل مع الأطراف ذات الأصابع الخمسة للفقاريات.

عاش Crossopterygians في المسطحات المائية العذبة. في عصر الدهر الوسيط ، انتقلوا إلى البحار. في عام 1938 ، في المحيط الهندي ، قبالة سواحل إفريقيا ، تم صيد عدة عينات من سمكة تسمى الكولاكانث. هؤلاء هم ممثلو الأسماك ذات الفصوص الزعانف التي نزلت إلينا ، والتي تعتبر منقرضة تمامًا.

أكثر الفقاريات الأرضية بدائية هي البرمائيات القديمة. ثبت أنها نشأت من إحدى مجموعات الأسماك ذات الزعانف. يمكن تخيل عملية ظهور الأرض المائية 74 بهذه الطريقة. كانت الأسماك التي تنتمي إلى أحد الفروع ذات الفصوص الزعانف أكبر من الأنواع الأخرى ولديها زعانف أكثر قوة.

كانوا يعيشون في مسطحات مائية ضحلة تجف بشكل دوري ، مما أجبر الحيوانات على الزحف إلى البرك المتبقية. على أساس التباين الوراثي ومن خلال عملية الانتقاء الطبيعي ، تطورت الزعانف إلى أطراف مناسبة للمشي.

كانت المتطلبات الأساسية للوصول إلى أرض أسلاف البرمائيات ذات الفصوص الزعانف هي بنية الأطراف والتنفس الرئوي.

عاشت أقدم البرمائيات - الرؤوس المسطحة (الرؤوس المسطحة) في مناطق المستنقعات. حدث التكاثر ، وتطور البيض واليرقات ، والتنفس من خلال الخياشيم ، مثل جميع البرمائيات الحديثة ، في الماء.

لذلك ، لم تستطع الحيوانات البرية الأولى العيش في أماكن بعيدة عن المسطحات المائية. بالمقارنة مع البرمائيات الحديثة ، تميز أسلافهم البعيدين بمجموعة متنوعة من الأحجام (من بضعة سنتيمترات إلى 4 أمتار في الطول) ، ووجود حلق عظمي على الرأس وحراشف صغيرة على البطن.

جمع Stegocephalians بين علامات الأسماك والبرمائيات والزواحف. هذا شكل انتقالي.

تم إنشاء المناخ الدافئ والرطب والغابات الضخمة والمستنقعات من العصر الكربوني حصريًا الظروف المواتيةلازدهار مجموعات البرمائيات التي تتكيف مع موائل مختلفة وتقع على نفس المستوى من التنظيم العام.

في العصر الكربوني على الأرض ، كان هناك تطور مكثف ومتعدد الاستخدامات لللافقاريات: الحشرات والعناكب والعقارب.

كان هناك العديد من الأسماك تسبح في البحار ، وخاصة أسماك القرش. استمرت الشعاب المرجانية في بناء هياكلها الجيرية. نشأ تكوين مكثف للصخور من أصداف جذور جذور الأرجل. كان الجزء السفلي منقطًا مع ذراعي الأرجل ، والرخويات ، وشوكيات الجلد ؛ ثلاثية الفصوص قد انخفضت بشكل ملحوظ.

تباعدت الأنواع والفئات السابقة إلى مجموعات جديدة ؛ ماتت بعض الفروع ، وبعض الفروع نهض وازدهرت.

الانتقاء الطبيعي "تكييف" كائنات حية مع موائل مختلفة ، وإن كان في نفس البيئة ؛ هذا أضعف تأثير المنافسة وساهم في الحفاظ على الأنواع.

في نهاية العصر الكربوني ، وخاصة في بداية العصر البرمي ، تم إنشاء ظروف قاحلة كانت غير مواتية للغاية للبرمائيات. بادئ ذي بدء ، كان تكاثرهم يعتمد على وجود الماء ، الذي بدونه لا يمكن للجنين أن يتطور.

التنفس الرئوي ، الدورة الدموية كانت معيبة ، والجلد العاري لا يستطيع حماية الجسم من الجفاف. مات جزء كبير من البرمائيات الكبيرة.

تلك التي يمكن أن تختبئ في المستنقعات المتبقية أدت إلى ظهور برمائيات ذات أحجام أصغر بكثير.

تبين أن مجموعة معينة من البرمائيات قادرة على المزيد من الاستيلاء على الأرض ، والتي خضعت لتغييرات كبيرة جدًا اتضح أنها مفيدة في الظروف الجديدة.

في هذه الحيوانات ، تغير أسلوب التكاثر: نشأ الإخصاب الداخلي ؛ تحتوي البويضة على كمية كبيرة من العناصر الغذائية وقشرة تحمي الجنين من الجفاف.

حدث تطور الجنين على الأرض. وضعت هذه التحولات الهامة حداً لاعتماد تكاثر الحيوانات وتطورها على الماء.

طورت الحيوانات البالغة غطاءًا قرنيًا يحميها من الجفاف. كما تبين أن الرئتين والدورة الدموية كانتا أكثر كمالًا في هذه الحيوانات أثناء انتقالها تمامًا إلى الحياة على الأرض. وهكذا نشأت فئة جديدة من الفقاريات - الزواحف.

كان ظهور أقدم الزواحف مرحلة جديدة مهمة في تطور عالم الحيوان: من البرمائيات منخفضة التنظيم ، نشأت زواحف أكثر تنظيماً. وعندما أصبح المناخ على الأرض حارًا وجافًا في نهاية حقبة الحياة القديمة ، كانت الزواحف خارج المنافسة في الموطن الجديد.

كانت في الغالب من الحيوانات العاشبة ، لكن بعض الزواحف تحولت إلى أسلوب حياة مفترس. ومما يثير الاهتمام بشكل خاص مجموعة الزواحف ذات الأسنان الحيوانية ، والتي تم العثور على بقاياها في الاتحاد السوفيتي على ضفاف نهر دفينا الشمالي.

لديهم أوجه تشابه مع الثدييات في بنية الجمجمة والعمود الفقري والأطراف ، وكذلك تقسيم الأسنان إلى أنياب وقواطع وأرحاء. يُعتقد أن الثدييات الأولى نشأت من نسل الزواحف ذات الأسنان الحيوانية. السحالي ذات الأسنان الحيوانية هي شكل انتقالي.

لذلك ، في عصر الباليوزويك ، كان هناك تطور إضافي للافقاريات في الماء ؛ نشأت الأسماك المدرعة الفكية والفكية.

لقد وصلت النباتات والحيوانات إلى اليابسة ؛ ظهرت بوغ الأوعية الدموية وعاريات البذور والأسماك ذات الزعانف والبرمائيات والزواحف. حدثت تغيرات عميقة في العالم العضوي ؛ غير مبال العصور الجيولوجيةوالفترات كانت هناك نباتات وحيوانات مختلفة ، لتحل محل بعضها البعض على التوالي.

كما ترون ، التعرف أكثر معالميوفر تطور العالم العضوي في العصور الثلاثة الأولى - العصر القديم ، والبروتيروزويك ، والباليوزويك - مادة واقعية غنية يمكن على أساسها الحكم على اتجاهات التطور.

دعونا نفكر في هذا السؤال قبل الشروع في دراسة المزيد من التغييرات في الحياة البرية خلال حقبة الدهر الوسيط وحقبة الحياة الحديثة.

فهرس

1. عزيموف أ. قصة قصيرةمادة الاحياء. م ، 1997.

2. Kemp P. ، Arms K. مقدمة في علم الأحياء. م ، 2000.

3 - ليبرت إي. علم الأحياء العام. م ، 1978.

4. Gliozzi M. تاريخ الفيزياء. م ، 2001.

5. Naidysh V.M. مفاهيم العلوم الطبيعية الحديثة. درس تعليمي. م ، 1999.

400. انقرضت بعض الأنواع واستبدلت بأنواع جديدة. ودائمًا ما أثبتت المجموعات الأقل تخصصًا ، بحكم المرونة الأكبر لمنظمتها ، أنها قادرة على إحداث المزيد من الروائح. العالم العضوي في عصر حقب الحياة الحديثة هيمنة كاسيات البذور. يستمر عصر حقب الحياة الحديثة حوالي 60-70 مليون سنة. الفترة الأولى هي العصر الباليوجيني ، والثانية هي عصر النيوجين ، والثالثة هي الأنثروبوجين ، والتي تستمر حتى الوقت الحاضر ...

لا يمكن تفسير الأساسيات إلا من خلال حقيقة أن هذه الأعضاء في الأسلاف البعيدة قد تم تطويرها وعملها بشكل طبيعي ، ولكن في عملية التطور فقدوا تلك الأعضاء. الأهمية البيولوجيةوتحفظ كبقايا. البادئت بمثابة دليل مهم التطور التاريخيعالم عضوي. لم يحاول أي من معارضي داروين التذرع بآثار في اعتراضاتهم ؛ كان سخيفا جدا ...

التطور التطوري للعالم العضوي

القسم: "تطوير العالم العضوي" (6 ساعات).

التطور التطوري للعالم العضوي.

1. الطرق والاتجاهات الرئيسية لتطور العالم العضوي. التطور الكلي ، شواهده.

دليل على التطور: علم الأجنة ، علم الحفريات ، تشريحي مقارن ، كيميائي حيوي ، جغرافي حيوي.

^ مفهوم التطور الكبير.

تسمى عملية التكوين من أنواع أجناس جديدة ، من أجناس - عائلات جديدة ، إلخ التطور الكبير. إنه يحدث في فترات زمنية عظيمة تاريخياً ولا يمكن الوصول إليها مباشرة. التطور الكلي هو تطور فوق نوعي ، على عكس التطور الجزئي الذي يحدث داخل الأنواع ، داخل عشائرها. ومع ذلك ، لا توجد فروق جوهرية بين هذه العمليات ، لأن عمليات التطور الكبير تقوم على عمليات التطور الجزئي. تعمل نفس العمليات في التطور الكلي - الصراع من أجل الوجود والانتقاء الطبيعي والانقراض المرتبط بها. التطور الكلي متشعب ، تمامًا مثل التطور الجزئي.

^ مفهوم الانحدار البيولوجي.

الانحدار البيولوجي- اتجاه التطور ، الذي يؤدي إلى انخفاض في عدد الأنواع ، وتضييق نطاقها ، وانخفاض في عدد تجمعات النوع ، وربما في النهاية ، إلى وفاته. أسباب الانحدار البيولوجي: النشاط البشري الذي يؤدي إلى تدمير مباشر أو غير مباشر للأنواع ؛ القيود التطورية - احتمالات التغيرات التطورية في الأنواع ليست غير محدودة ، لأن من المستحيل حدوث عدد من الطفرات بسبب نقص المتطلبات الجينية. على سبيل المثال ، تفتقر ذبابة الفاكهة إلى الجينات التي تجعلها زرقاء أو خضراء العينين.

^ 3. مفهوم التقدم البيولوجي.

التقدم البيولوجي- اتجاه التطور ، الذي يؤدي إلى زيادة عدد الأنواع ، وتوسيع نطاقها ، وزيادة عدد تجمعات النوع وتشكيل مجموعات جديدة من الأنواع. يتم تحقيق التقدم البيولوجي من خلال ثلاث طرق: الروائح ، والتكيف الذاتي ، والتنكس.

^ الاتجاهات الرئيسية للتقدم البيولوجي:

ارومورفوسيس ، تكيف ذاتي ، تنكس.

ارومورفوسيس(نشأة ، التقدم المورفوفيزيولوجي) - التغيرات التطورية التي تؤدي إلى ارتفاع عام في التنظيم ، وتزيد من شدة الحياة ، ولكنها ليست تكيفات ضيقة لظروف الوجود المحدودة بشكل حاد. يوفر Aromorphosis مزايا كبيرة في النضال من أجل الوجود ويجعل من الممكن الانتقال إلى موطن جديد ، ويزيد من البقاء على قيد الحياة ويقلل من الوفيات بين السكان. وهكذا ، فإن تعقيد بنية البرمائيات القديمة مقارنة بالأسماك ساهم في دخول البرمائيات على طريق التقدم البيولوجي. على سبيل المثال ، في الثدييات ، ينقسم القلب إلى نصفين - الأيمن والأيسر مع دائرتين متطورتين من الدورة الدموية. أجهزة الهضم متباينة.

التأقلم(التخلق) - تغييرات تطورية صغيرة تساهم في التكيف مع ظروف بيئية معينة (تكيفات خاصة). لا يترافق التكيف مع التغييرات في السمات الرئيسية للمنظمة ، وارتفاع عام في مستواها وشدة النشاط الحيوي للكائنات الحية. على سبيل المثال ، في الفترات الجافة والحارة ، طور بعض البرمائيات ، على أساس التغيرات الوراثية في عملية النضال من أجل الوجود والانتقاء الطبيعي ، تكيفات خاصة مع موائل معينة ومحدودة - في المستنقعات والمستنقعات. في الوقت نفسه ، لم تحدث زيادة في مستوى التنظيم في البرمائيات. البرمائيات الحديثة - الضفادع والنيوت - تتكيف جيدًا مع ظروف الحياة في المسطحات المائية الضحلة والمناطق شديدة الرطوبة. تعد تكيفات أسماك القاع - الأسماك المفلطحة ، وأسماك الراي اللساع للحياة في القاع (تسطيح الجسم ، والتلوين لتتناسب مع لون الأرض) أمثلة نموذجية للتكيف الذاتي.

يعطي التلوين الوقائي مثالًا جيدًا على تكيف الحيوانات مع ظروف معينة للوجود ، لا ترتبط بزيادة في التنظيم.

عادة ، مجموعات منهجية صغيرة - الأنواع ، الأجناس ، العائلات - تنشأ في عملية التطور من خلال التكيفات الذاتية.

^ التقدم البيولوجي والانحدار البيولوجي الذي ينطوي على الأنشطة البشرية.من بين الفروع العديدة لأقدم البرمائيات ، بقيت فقط تلك التي أدت إلى تكوين الطبقات الحديثة من البرمائيات والزواحف. اختفت السراخس القديمة والعديد من مجموعات النباتات والحيوانات الأخرى.

^ دليل التطور: علم الأجنة ، علم الحفريات ، تشريحي مقارن ،

البيوكيميائية والبيوجغرافية.

يقدم علم الأجنة أدلة مقنعة على درجة العلاقة بين الكائنات الحية ، والتي تدرس التطور الجنيني للكائنات الحية. لاحظ حتى Ch. داروين وجود علاقات بين التطور الفردي للكائنات الحية (طفولي)وتطورها التطوري (نشأة).

تشابه الأجنة. تتطور الغالبية العظمى من الكائنات الحية من البويضة المخصبة. التشابه المذهل بين أجنة الأسماك والسحالي والأرانب والبشر يتعلق بشكل الجسم ووجود الذيل وأساسيات الأطراف وجيوب الخياشيم على جانبي البلعوم. في كثير من النواحي ، يتشابه التنظيم الداخلي للأجنة في هذه المراحل. لدى كل فرد أولاً وتر ، ثم عمود فقري من فقرات غضروفية ، ونظام دوري به دائرة دورانية واحدة (كما هو الحال في الأسماك) ، وبنية الكلى نفسها ، وما إلى ذلك. قانون التشابه الجرثومي الذي اكتشفه K. Baer: أجنة الحيوانات الفقارية متشابهة ، خاصة في مراحل التطور المبكرة.

مع تقدم التطور ، يضعف التشابه بين الأجنة وتبدأ سمات الفئات التي ينتمون إليها في الظهور بشكل أكثر وضوحًا. في السحالي والأرانب والبشر ، تصبح جيوب الخياشيم متضخمة ؛ في الجنين البشري ، يتطور قسم الرأس ، الذي يشمل الدماغ ، بقوة بشكل خاص ، وتتكون الأطراف ذات الأصابع الخمسة ، وفي جنين السمكة ، والزعانف ، وما إلى ذلك. في سياق التطور الجنيني ، تظهر علامات الأجنة بالتتابع تباعدوا ، واكتسبوا السمات التي تميز الطبقة ، والترتيب ، والجنس ، وأخيراً الأنواع التي ينتمون إليها.

^ قانون الجينات الحيوية. في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. أنشأ العالمان الألمان F. Müller و E.Haeckel قانون ارتباط التكوُّن ، والذي أطلق عليه قانون الجينات الحيوية. يكرر كل فرد في تطوره الفردي (نشأة الجنين) تاريخ تطور نوعه (نسالة) ، أو باختصار ، تطور الجنين هو تكرار قصير لعلم التطور.

مثال. في جميع الفقاريات ، بدون استثناء ، يتم وضع حبل ظهري في عملية التكون - وهي علامة كانت مميزة لأسلافهم البعيدين. الضفادع الصغيرة من البرمائيات اللامعة (الضفادع ، الضفادع) تطور ذيلًا. هذا هو تكرار لخصائص أسلافهم الذيل. يرقات العديد من الحشرات على شكل دودة (اليرقات الفراشة ، يرقات الذباب ، إلخ). يجب أن يُنظر إلى هذا على أنه تكرار للسمات الهيكلية لأسلافهم الشبيهة بالديدان.

تتطور بوغ الطحالب أولاً إلى خيط متفرع ، مشابه للطحالب الخيطية. يشير هذا إلى علاقة نباتات الأرض بالطحالب.

قانون الوراثة الحيوية له أهمية كبيرة لتوضيح العلاقات بين الكائنات الحية.

^ أدلة الحفريات.يدرس علم الحفريات بقايا الكائنات الحية المنقرضة ويحدد أوجه التشابه والاختلاف بينها وبين الكائنات الحية الحديثة. باستخدام بقايا الحفريات ، يستعيد علماء الحفريات مظهر وهيكل الكائنات الحية المنقرضة ، ويتعرفون على النباتات والحيوانات في الماضي.

إن المقارنة بين البقايا الأحفورية من طبقات الأرض ذات الحقب الجيولوجية المختلفة تشهد بشكل مقنع على التغيير في العالم العضوي في الوقت المناسب. في أقدم الطبقات ، تم احتواء بقايا أنواع اللافقاريات ، وفي الطبقات اللاحقة ، بقايا من النوع الحبلي. في وقت لاحق ، ظهرت الفقاريات على الأرض. تحتوي الطبقات الجيولوجية الأصغر على بقايا حيوانات ونباتات تنتمي إلى أنواع مماثلة للأنواع الحديثة.

^ الأشكال الانتقالية الأحفورية. تم العثور على مجموعة من الزواحف ذات الأسنان الحيوانية على ضفاف نهر دفينا الشمالي. فهي تجمع بين خصائص الزواحف والثدييات. يشار إلى هذه الكائنات على أنها أشكال انتقالية. تشبه الزواحف ذات الأسنان الحيوانية الثدييات في بنية الجمجمة والعمود الفقري والأطراف ، وكذلك في تقسيم الأسنان إلى أنياب وقواطع وأرحاء.

يعتبر اكتشاف الأركيوبتركس ذا أهمية كبيرة من وجهة النظر التطورية.

الأساسيات (الأعضاء التي أدت وظائف معينة في الأجداد ، وفي الأحفاد هي في طور الاختفاء أو أداء وظائف جديدة - الزائدة الدودية ، الجفن الثالث ، العصعص عند البشر) ؛

أعضاء متجانسة (لها الأصل المشترك، بنية وموقع مشابهين ، لكنهما يؤديان وظائف مختلفة - بتلات زنابق الماء متماثلة للأسدية ، وأطراف الحشرات والفقاريات متجانسة)

الاختلاف - تباين الشخصيات ضمن مجموعة ما ، الأنواع (الأرنب والأرنب البري ، البرسيم الأحمر ، البرسيم الزاحف) ؛

التقارب - تقارب السمات ضمن مجموعات منهجية (شكل جسم الحوت والأسماك والجذر والجذمور).

^ الأدلة البيوكيميائية. الأنواع ذات الصلة الوثيقة لها تركيبة كيميائية مماثلة. يتم تأسيس العلاقة بين الإنسان والقردة العليا والطيور والتماسيح على أساس التشابه في بنية البروتينات والحمض النووي.

^ أدلة بيوجغرافية. يدرس أوجه التشابه والاختلاف بين النباتات والحيوانات في مختلف القارات وأنواع الجزر والبر الرئيسي ، إلخ.

دليل على التطور

الاستطلاع الأمامي:

2. تسمية ووصف طرق تحقيق التقدم البيولوجي.

3. قائمة ووصف الأدلة على التطور.

أ). ما هي أوجه التشابه والاختلاف بين أجنة الفقاريات.

ب). ما الدليل الذي يقدمه علم الحفريات للتطور؟

في). أعط أمثلة على الأشكال الانتقالية الحديثة والمتحركة. ما هي أهمية الأشكال الأحفورية لدراسة العالم العضوي؟

ز). ما هي أهمية دراسات سلسلة النشوء والتطور؟

4. أعط أمثلة على التقدم البيولوجي والانحدار البيولوجي.

^ II. أفكار حول أصل الحياة على الأرض.

فرضيات حول أصل الحياة على الأرض

(تجارب بواسطة F. Redi و L. Pasteur).

^ تجربة لويس باستور. قام بغلي وسائط مغذية مختلفة في قارورة يمكن أن تتطور فيها الكائنات الحية الدقيقة. الغليان المطول في القارورة لا يقتل الكائنات الحية الدقيقة فحسب ، بل يقتل أيضًا جراثيمها. مع الأخذ في الاعتبار تأكيد الحيويين أن "قوة الحياة" الأسطورية لا يمكنها اختراق قارورة محكمة الغلق ، قام باستير بتوصيل أنبوب على شكل حرف S بنهاية حرة به. استقرت أبواغ الكائنات الحية الدقيقة على سطح أنبوب رفيع منحني ولم تستطع تخترق وسط المغذيات. ظل وسط المغذيات جيد الغليان معقمًا ؛ ولم يلاحظ فيه التوليد التلقائي للكائنات الحية الدقيقة ، على الرغم من توفير إمكانية الوصول إلى الهواء. ومع ذلك ، بمجرد قلب القارورة بحيث يغسل المرق الموجود فيها الركبة على شكل حرف S من الرقبة وتكدس مرة أخرى في القارورة ، سرعان ما بدأ التعفن فيها. حدث هذا لأن الميكروبات التي كانت في الجزء على شكل حرف S من الرقبة دخلت المرق. وهكذا ، تم إثبات استحالة التولد التلقائي للكائنات الحية الدقيقة بشكل مقنع.

^ أفكار حديثة حول أصل الحياة.

نظرية أوبارين.

تنبثق النظريات الحديثة عن أصل الحياة من الموقف القائل بأن أصل وتطور الكائنات الحية يتحددان من خلال التركيب الكيميائي للأرض القديمة. تلقت فرضية A.I. Oparin تأكيدًا تجريبيًا. أهم أحكام الفرضية (1922):

شروط نشوء الحياة على الأرض (تسخين الأرض ، تسريع التفاعلات الكيميائية ، تكوين الغلاف الجوي الأولي ، خصوصية تكوين غازه ، تبريد الكوكب ، ظهور محيط بدائي) ؛

التوليف غير الحيوي لأبسط المواد العضوية من مصادر الطاقة غير العضوية المستخدمة في هذه العملية. مصادر الطاقة المحتملة: البرق ، والأشعة فوق البنفسجية ، والأشعة الكونية ، والجسيمات المشعة ، وموجات الصدمة من النيازك ، والحرارة من البراكين ، والينابيع الساخنة.

يتفاعل مع البيئة ، والتشابه مع الكائنات الحية: النمو ، والتغذية ، والتنفس ، والتمثيل الغذائي ، والتكاثر ؛

ظهور عديد النيوكليوتيدات القادرة على التكاثر من نوعها.

في عام 1955 أجرى S. Miller تجربة تثبت أن الخطوة الأولى على الأرض كانت التوليف غير الحيوي للمواد العضوية. على الرغم من أن هذه النظرية كان لها أيضًا خصوم (فريد هويل). ومع ذلك ، هناك فرضيات أخرى حول أصل الحياة:

1. S. Arrhenius and V. I. Vernadstsky - الحياة موجودة إلى الأبد ويتم نقلها بواسطة الأشعة الكونية من كوكب إلى آخر حتى تستوفي الشروط المناسبة لتطورها ؛

2. Liebig - نظرية "panspermia" - يتم إحضار أبسط الكائنات الحية والجراثيم من كوكب إلى كوكب باستخدام النيازك.

3. كريك وأوركيل - الأرض "مزروعة" بمخلوقات من أنظمة كوكبية أخرى بمساعدة صواريخ مع حاويات من أبسط الكائنات.

4. IS Shklovsky - حضارتنا هي الوحيدة في مجرتنا أو حتى في الجزء المرئي بأكمله من الكون.

لا توجد حتى الآن فرضية يمكن أن تصبح "إرشادية" وتتحول إلى نظرية شاملة.

^ العصور الجيولوجية.

أثبت العلم أن الحياة نشأت في المحيط منذ حوالي 3.5 مليار سنة. حدثت جميع المراحل الأولى من تطور الحياة في عنصر الماء. حدث ظهور الكائنات الحية على الأرض منذ ما يقرب من 2-2.5 مليار سنة. تم تسهيل ذلك من خلال نشأة مهمة في النباتات - تكوين الأعضاء والأنسجة ، والتي كانت ذات أهمية حاسمة في تطور عالم النبات.

في ظل ظروف الوجود الأرضي للنباتات ، ارتبط التطور الإضافي لعالم النبات بتشوه رئيسي آخر - الانتقال من التكاثر عن طريق الجراثيم إلى التكاثر بالبذور. وصلت عاريات البذور إلى تطور كبير في نهاية عصر الباليوزويك في العصر البرمي. تعود هيمنة عاريات البذور في النباتات الأرضية إلى النصف الأول من حقبة الدهر الوسيط ، وخاصة إلى العصر الجوراسي. نتيجة لرائحة جديدة ، يتم استبدال عاريات البذور بكاسيات البذور. تصبح كاسيات البذور هي المهيمنة على الأرض ، وتتكيف مع ظروف الوجود الأكثر تنوعًا.

كما لوحظ العديد من العطور في تطور الحيوانات. ارتبط الكثير منهم بالانتقال إلى وجود الأرض. كان التطور الرئيسي أثناء الانتقال إلى الأرض هو تطور الإخصاب الداخلي وعدد من التكيفات لتطور الجنين في البويضة على الأرض. احتلت الطيور والثدييات موقعًا مهيمنًا بين الفقاريات الأرضية. سمحت لهم درجة حرارة الجسم الثابتة بالبقاء على قيد الحياة في ظروف التجلد والتغلغل بعيدًا في البلدان الباردة. تم تسهيل التطور الناجح لكلتا المجموعتين من خلال الروائح والتكيف الذاتي ، مما سمح للثدييات بإتقان الأرض ، والطيور - البيئة الجوية.

كانت العطور ذات الأهمية الخاصة في تطور الفقاريات هي تحول الدماغ ، التطور التدريجي للقشرة الدماغية. كل هذا زاد بشكل حاد من مستوى النشاط العصبي ، وعقد نظام ردود الفعل المشروطة وأشكال السلوك الحيواني في الطبيعة. من أسلاف الحيوانات ، أدى التطور العطري إلى ظهور الإنسان.

في الأنثروبوجين ، يأخذ عالم الحيوان نظرة حديثة.

الجدول الجيولوجي

الاستطلاع الأمامي:

1. فرضيات حول أصل الحياة على الأرض. تجارب F. Redi و L. Pasteur

2. أفكار حديثة حول أصل الحياة.

3. نظرية أوبارين

4. العصور الجيولوجية.

ثالثا. الدرس الأخير للقسم:

"تطوير العالم العضوي".

وصف وإعطاء أمثلة عن أدلة التطور: علم الأجنة ، علم الحفريات ، تشريحي مقارن ، كيميائي حيوي ، جغرافي حيوي.

العصور الجيولوجية.

امتحان

أنا الخيار

1. تحديد مفاهيم "التقدم البيولوجي" ، "التطور الجزئي" ، وإعطاء أمثلة.

2. نظرية أوبارين.

3. أدلة الحفريات للتطور.

4. ارومورفوسيس. تنكس.

1.6.3. تطور العالم العضوي

تطور هذا تطور تدريجي طويل الأجل للعالم العضوي ، مصحوبًا بتغييره وظهور أشكال جديدة من الكائن الحي ، بينما يكون التطورمن البسيط إلى المعقد. في كل من العصور الجيولوجية البعيدة وفي الوقت الحاضر ، يكون العالم العضوي للأرض في حالة تطور.مصطلح "التطور" (من اللاتينية 1 نشر) اقترحه عالم الطبيعة السويسري سي. بونيت في عام 1762. في علم الأحياء ، يعتبر التطورنظرية التطور،التي كانت مقتصرة سابقًا على إطار الداروينية ، وتدرس حاليًا كلاً من العقيدة الداروينية الكلاسيكية ونظرية التطور (التركيبية) الحديثة (STE).

أصبح العالم الإنجليزي العظيم تشارلز روبرت داروين (1809 - 1882) هو منشئ أول نظرية علمية حقيقية للتطور وقدم مساهمة كبيرة في إنشاء العقيدة التطورية ، وبالتالي تطوير علم الأحياء. الأعمال الرئيسية لـ C. Darwin "أصل الأنواع عن طريق الانتقاء الطبيعي ..." (1859) ، "تغيير الحيوانات الأليفة والنباتات المزروعة" (1869) ، "أصل الإنسان والانتقاء الجنسي" (1871).

بالنظر إلى التطور ككل ، يمكن للمرء أن يرى أن نتيجته هي مجموعة كاملة من الكائنات الحية التي تعيش على الأرض. لذلك ، بناءً على نتائج العملية التطورية ، يمكن تمييز نوعين من التطور -التطور الجزئي (التطور داخل الأنواع) والتطور الكبير (تطور مجموعات منهجية كبيرة ، مرتبة فوق النوعية).

التطور الجزئي - مجموعة من عمليات الانتواع تنشأ فيها أنواع جديدة (نوع واحد أو أكثر) من الكائنات الحية من نوع واحد.مثال على عمليات التطور الجزئي هو ظهور سلالتين من عثة البتولا ، وأنواع مختلفة من العصافير في جزر غالابوجوس ، وأنواع ساحلية من النوارس على الساحل المحيط المتجمد الشمالي(من النرويج إلى ألاسكا) ، إلخ. يمكن أن تكون تربية سلالة الخنازير الأوكرانية البيضاء مثالاً على التطور الجزئي الذي ينفذه البشر. تعليم يتم تنفيذ الأنواع الجديدة من الأصل على حسابالاختلافات (انظر أدناه).

التطور الكبير - مجمل جميع العمليات التطورية ، التي نتجت عن ذلك نشأ كل تنوع العالم العضوي ؛ لا تحدث هذه العمليات على مستوى الأنواع فحسب ، بل أيضًا على مستوى الجنس والأسرة والطبقة وما إلى ذلك. نتيجة التطور الكبير هي التنوع الكامل للعالم العضوي الحديث ، والذي نشأ بسبب الاختلاف والتقارب (تقارب الميزات). وبالتالي ، خلال مسار التطور الكلي ،الاختلاف والتقارب(انظر أدناه).

1.6.3.1. الأحكام الرئيسية لعقيدة التطور

تتكون العقيدة التطورية من ثلاثة أقسام:

دليل على التطور
عقيدة القوى الدافعةتطور
فكرة طرق التحولات التطورية

دليل على التطور.هناك أربع مجموعات من الأدلة لنظرية التطور:علم الخلوي ، الحفريات ، التشريحية والجنينية المقارن.

جوهر دليل خلويهو أن جميع الكائنات الحية تقريبًا (باستثناء الفيروسات) لها بنية خلوية. تمتلك خلايا الحيوانات والنباتات خطة هيكلية مشتركة وعضيات شائعة في الشكل والوظيفة (السيتوبلازم ، الشبكة الإندوبلازمية ، مركز الخلية ، إلخ).ترتبط الخلايا النباتية بعدد من الاختلافات بطريقة أخرىالتغذية والقدرة المختلفة على التكيف مع البيئة مقارنة بالحيوانات ، ومع ذلك ، فإن وجود نوع وسيط من الكائنات وحيدة الخلية - السوط ، يجمع بين علامات الكائنات النباتية والحيوانية (فهي قادرة على التمثيل الضوئي كنباتات ، وكحيوانات - إلى نمط التغذية غير المتجانسة) ، يشهد على وحدة أصل الحيوانات والنباتات.تحتوي الخلية على نفس التركيب الكيميائي والعنصري ، بغض النظر عن الانتماء إلى أي كائن حي ، ولها خصوصية مرتبطة بخصوصية الكائن الحي.

أدلة جنينية.الدليل الجنيني الأول هو أن تطور جميع الكائنات الحية (الحيوانية والنباتية) يبدأ بخلية واحدة ، الزيجوت. ثاني أهم دليل هو قانون الجينات الحيوية (انظر الموضوعالتولد )، بواسطة،تطور الجنين هو تكرار موجز وسريع لتكوين النشوء. لذا، فرادىالأنواع ، بغض النظر عن مستوى تنظيمها ، تمر بمرحلة الزيجوت ، المورولا ، بلاستولا ، المعدة ، ثلاث طبقات جرثومية ، تكوين الأعضاء; علاوة على ذلك ، كل من الأسماك والإنسان لهما مرحلة يرقات تشبه الأسماك ، وللجنين البشري خياشيم وشقوق خيشومية (وهذا ينطبق على الحيوانات).

تشريحي مقارنيشير الدليل على التطور إلى تطور الحيوانات ويستند إلى المعلومات التي تم الحصول عليها من خلال علم التشريح المقارن.علم التشريح المقارن هو علم يدرس الهيكل الداخليالكائنات الحية المختلفة في مقارنتها مع بعضها البعض (هذا العلم له أهمية قصوى للحيوانات والبشر). نتيجة لدراسة السمات الهيكلية للحبليات ، وجد أن هذه الكائنات لها تناظر ثنائي (ثنائي). يملكون الجهاز العضلي الهيكلي، التي لها خطة هيكلية واحدة مشتركة بين الجميع (قارن الهيكل العظمي البشري والهيكل العظمي لسحلية أو ضفدع). هذا يشهد على الأصل المشترك للإنسان والزواحف والبرمائيات.

وفق علم التشريح المقارن، الكائنات الحية المختلفة لها أعضاء متشابهة ، وأساسيات وأجسام متشابهة.

متماثل تسمى الأعضاء التي لها خطة هيكلية مشتركة ، وحدة المنشأ ، ولكن قد يكون لها بنية مختلفة بسبب أداء وظائف مختلفة.على الرغم من اختلاف أطراف جميع الثدييات عن بعضها البعض ، إلا أن لها مخطط هيكلي واحد وتمثل طرفًا خماسي الأصابع ، ومن الأمثلة على ذلك الزعنفة الصدرية للأسماك ، والطرف الأمامي للضفدع ، وجناح الطائر واليد البشرية. ومن الأمثلة على الأعضاء المتجانسة في النباتات محلاق البازلاء وإبر البرباريس وأشواك الصبار - وكلها أوراق معدلة ؛ زنبق الوادي الجذمور ، درنات البطاطس ، براعم البصل تحت الأرض متجانسة أيضًا.

مشابه استدعاء تلك الأعضاء التي لها نفس البنية تقريبًا (الشكل الخارجي) بسبب أداء وظائف متشابهة ، ولكن بخطة هيكلية مختلفة وأصول مختلفة.تشمل الأعضاء المماثلة الطرف المختبئ لخلد ودب (حشرة تعيش أسلوب حياة تحت الأرض). الكائنات المحمولة جوًا لها أجنحة وأجهزة أخرى للطيران ، لكن أجنحة الطائر والخفافيش أطراف معدلة ، وأجنحة الفراشة هي نتوءات لجدار الجسم.

اساسيات هي بقايا تلك الأعضاء التي كانت ذات أهمية في السابق ، ولكن في هذه المرحلة من نشوء النشوء والتطور فقدت أهميتها. أمثلة على الأساسيات هي الزائدة الدودية (الأعور) ، فقرات العصعص ، إلخ.

atavisms - العلامات التي كانت متأصلة في السابق ومميزة لكائن حي معين ، في هذه المرحلة من التطور ، فقدت أهميتها بالنسبة لمعظم الأفراد ، ولكنها تجلت في هذا الفرد بالذات في نشأته. تشمل Atavisms ذيل بعض الناس ، polymastia الإنسان (حلمات متعددة) ، النمو المفرط لخط الشعر. على عكس الأساسيات المتأصلة في جميع الأفراد من نوع معين (على سبيل المثال ، ملحق بشري) ، فإن atavisms نادره وينظر إليها على أنها تشوهات ، أي الانحرافات الهيكلية.

بحوث الحفرياتتسمح لك بتأسيس تاريخ تطور أشكال مختلفة من الكائنات الحية على الأرض ، وإقامة علاقات عائلية (وراثية) بين الكائنات الحية الفردية ، على أساس دراسة بقايا الحفريات.

عقيدة القوى الدافعة للتطور.القوى الدافعة للتطور هي تلك العوامل التي تؤدي إلى عملية التطور. العملية التطورية تخضع ل eابتدائي وحدات التطور.

الوحدات الابتدائية التطور في نظرية الفصل داروين كانت الأنواع. ولكن وفقًا لوجهات النظر الحديثة ، فإن الأنواع ليست أصغر وحدة منفصلة ومكتفية ذاتيًا ، ولكنها تكوين معقد للغاية ، يتكون من مجموعات منفصلة. لذلك ، في النظرية التركيبية الحديثة (STE) الابتدائيةوحدات التطورتعتبر السكان.

عوامل التطور الأولية، أي. الطفرات والموجات السكانية والعزلة هي عوامل تؤدي إلى تغيير مستقر لا رجعة فيه وموجه في النمط الجيني.

الطفرات (انظر أعلاه) توفير مواد للانتقاء الطبيعي ، يؤدي إلى ظهور سمات جديدة ، إذا كانت السمات مواتية للكائن الحي ، فهي ثابتة في النسل ، وتتراكم ، مما يؤدي في النهاية إلى ظهور أنواع جديدة.

موجات سكانيةهذه تقلبات في عدد الأفراد في مجموعة سكانية والتي "تحل محل" الطفرات النادرة تحت تأثير الانتقاء أو إزالة المتغيرات الشائعة.

عازلة هذا هو ظهور أنواع مختلفة من العوائق التي تجعل من المستحيل العبور الحر ، والعزلة تؤدي إلى توحيد الخصائص الجديدة وتطوير الاختلافات.

أيضا ، تشمل عوامل التطورالوراثة ، والاختلاف ، والانتقاء الطبيعي ، وهود قوة الرؤية للتطور.

الوراثة والتنوع(انظر قسم علم الوراثة)هي أهم عوامل التطور. دورالوراثةفي التطور يتكون في نقل السمات ، بما في ذلك تلك التي نشأت في مرحلة التطور ، من الآباء إلى الأبناء.تقلب الكائنات الحية تؤدي إلى ظهور أفراد بمستويات مختلفة من الاختلافات عن بعضها البعض.تغييرات التعديلالتي لا تؤثر على الجينوم ليست موروثة. دورهم في التطور هو أن مثل هذه التغييرات تسمح للكائن الحي بالبقاء في ظروف بيئية صعبة وأحيانًا قاسية.وبالتالي ، تساعد الأوراق الصغيرة على تقليل النتح (تبخر الماء) ، مما يسمح للنبات بالبقاء في ظروف نقص الرطوبة.

يلعب دورًا مهمًا في العمليات التطوريةالتباين الطفريتؤثر على جينوم الأمشاج. في هذه الحالة ، تنتقل التغييرات الناتجة من الآباء إلى الأبناء ، ويتم تثبيت سمة جديدة في النسل (إذا كانت مفيدة للكائن الحي) ، أو يموت الكائن الحي إذا أدت هذه السمة إلى تفاقم قدرته على التكيف مع البيئة.

وهكذا ، فإن التباين الوراثي "يخلق" مادة للانتقاء الطبيعي ، والوراثة تعمل على إصلاح التغييرات التي نشأت وتؤدي إلى تراكمها.

الانتقاء الطبيعيهذا هو بقاء الأفراد الأكثر تكيفًا مع ظروف معينة للوجود وقدرتهم على ترك ذرية كاملة تتكيف مع ظروف الوجود هذه.

الدور الإبداعي للانتقاء الطبيعيوهو يتألف من حقيقة أن الكائنات الحية لديها علامات تسمح لها بالتكيف بشكل كامل مع الظروف البيئية المعينة.على سبيل المثال ، تعيش الرنة التي تعيش في التندرا القطبية فقط إذا كانت لها أرجل قوية جدًا ، ومجهزة بحوافر واسعة ، وهو أمر ضروري للحصول على الطعام (طحلب الرنة) من تحت الثلج. أولئك. في عملية التطور ، فقط الأفراد الذين لديهم العلامتين الموصوفتين أعلاه (الأرجل القوية والحوافر العريضة) هم من يبقون على قيد الحياة.

يتم إصلاح السمات المفيدة الناشئة في الكائنات الحية بسبب بقاء الأفراد الذين لديهم هذه السمات وانقراض هؤلاء الأفراد الذين ليس لديهم مثل هذه السمات.

في الانتقاء الطبيعي ، هناكالانتقاء الجنسي والتي تمثل منافسة الذكور على إمكانية التكاثر. يتم تقديم هذا الغرض من خلال الغناء ، والتودد ، والملابس الزوجية ، والسلوك التوضيحي.

بالإضافة إلى الطبيعةالانتقاء الاصطناعي، والتي يتم تنفيذها عن قصد من قبل شخص. نتيجة الانتقاء الاصطناعي هي سلالات جديدة من الحيوانات ، وأصناف نباتية وسلالات من الكائنات الحية الدقيقة المفيدة النشاط الاقتصاديعلامات بشرية.

الانتقاء الطبيعي هو الأهم القوة الدافعةالتطور ويتحقق من خلالالنضال من أجل الوجود.

النضال من أجل الوجوديُطلق على بقاء الكائنات الحية التي تتكيف بشكل أفضل مع هذه الظروف المحددة لموائلها النضال من أجل الوجود ، وهي وسيلة لتنفيذ الانتقاء الطبيعي.

حدد الفصل داروين ثلاثة أشكال من النضال من أجل الوجود: بين الأنواع ، وبين الأنواع ، والنضال ضد الظروف المعاكسة للوجود. تعتمد النضالات بين الأنواع وداخلها على تنافس الكائنات الحية على الموارد (الماء والغذاء والإناث والموائل وما إلى ذلك) والقدرة على ترك نسل كامل الخصوبة.

صراع غير محددهو أكثر أنواع النضال وحشية. الكائنات الحية داخل الأنواع لها تفضيلات مماثلة ، وبالتالي منافسة أكثر حدة. يكون الصراع غير المحدد واضحًا بشكل خاص بين الحيوانات.وهكذا ، بين الحيوانات المفترسة ، يتلقى الأفراد الأقوى طعامًا أكثر اكتمالاً وبكميات أكبر. هذا يسمح لهم بتحمل المنافسة على الأنثى وإعطاء ذرية كاملة ، والتي سيتم نقلها إلى خصائص والديهم. في الطاووس ، من المرجح أن يترك الأفراد الذين لديهم أكبر حجم وجمال للذيل ذرية.

تكافح بين الأنواع من أجل الوجوديحدث بين أفراد من أنواع مختلفة يشغلون نفس المكانة البيئية (يعيشون في نفس المنطقة ، ويتغذون على نفس الحيوانات ، بالنسبة للنباتات ، فهذا صراع من أجل الضوء والأرض والرطوبة).غالبًا ما يدخل الصنوبر (نبات محب للضوء) والتنوب (محب للظل) في علاقة تنافسية: تنبت بذور شجرة التنوب بسهولة تحت مظلة غابة الصنوبر ، ولكن عندما تفوق شجرة التنوب الصنوبر ، يتعرض الصنوبر للقمع بسبب التظليل. الأسود والذئاب (الحيوانات المفترسة) التي تعيش في السافانا في نفس المنطقة تتغذى على ذوات الحوافر وتتنافس على الطعام.

نتيجة للنضال بين الأنواع ، تمتلك الكائنات الحية من الأنواع المختلفة تكيفات تسمح لها باحتلال منافذ بيئية مختلفة ، ونتيجة لذلك ، توجد في ظروف أكثر راحة.. لذلك ، فإن الزرافة والحمار الوحشي يأكلان نفس النباتات الغذائية النباتية الخشبية. لكنهم لا يتنافسون مع بعضهم البعض ، حيث تتغذى الزرافات على أوراق الشجر التيجان ، والحمار الوحشي على الغطاء النباتي السطحي.

محاربة الظروف المعاكسةهو بقاء الكائنات الحية في الصعب ظروف مغايرةالوجود (انظر موضوع التوازن والتكيف). سبب ظهور التكيف مع الظروف البيئية هوالتباين الطفري، الناشئة تحت تأثير الظروف بيئة. الطفرات الناتجة ، إذا كانت مفيدة ، يتم إصلاحها في النسل بسبب بقاء أفضل للأفراد بهذه الصفات ويتم تحقيقها في الشكلالأجهزة (التكييفات).

يتم ارتداء التعديلات دائمًاالطبيعة النسبية. الكائنات الحية التي لديها تكيفات مفيدة في بعض الظروف غير متكيفة تمامًا في ظروف بيئية أخرى متغيرة.على سبيل المثال ، إذا تم نقل جندب أخضر من العشب الأخضر إلى عشب أصفر محترق ، إذنعاضدلم يعد التلوين يخفيه ، بل جعله مرئيًا للأعداء.

هناك عدة أنواع من قدرة الكائنات الحية على التكيف:

1) تلوين وقائي - لون يسمح للجسم بأن يكون غير مرئي على خلفية البيئة.أمثلة: تلوين حشرات المن على خلفية أوراق الكرنب الأخضر ؛ لون داكن لظهر السمكة على خلفية داكنة عند النظر إليه من الأعلى ولون فاتح للبطن على خلفية فاتحة عند النظر إليه من الأسفل ؛ الأسماك التي تعيش في غابة من النباتات المائية لها لون مخطط (رمح) ، إلخ.

2) التقليد والتنكر.تشابه هو أن الكائن الحي يشبه في الشكل كائن حي آخر.مثال على التقليد هو ذبابة الدبور ، شكل جسمها يشبه دبور وهذا يحذر من خطر غير موجود ، لأن هذه الذبابة ليس لها لدغة.تنكر يتكون من حقيقة أن الكائن الحي يأخذ شكل كائن ما من البيئة ويصبح غير مرئي.ومن الأمثلة على ذلك حشرات العصا - وهي حشرات على شكل شظايا من سيقان النبات ؛ هناك حشرات على شكل أوراق ، إلخ.

أرز. 86- يرقات العثة متحركة (أعلى) ووضعية دفاعية (أسفل اليسار).

أرز. 87. جندب تشبه جناحيه ورقة

3) لون تحذيري - الكائنات الحية لها لون ساطع يحذر من الخطر.أمثلة: صبغ الخنافس السامة ، والنحل ، والدبابير ، والنحل الطنان ، إلخ.

4) تكييفات خاصة للنباتات لتنفيذ عمليات التلقيح.تحتوي النباتات الملقحة بالرياح على أسدية طويلة معلقة ووصمات مدقة طويلة تبرز في اتجاهات مختلفة بأجهزة محاصرة حبوب اللقاح وأشكال أخرى. تحتوي النباتات الملقحة بالحشرات على أزهار وألوان زاهية وأشكال أزهار غريبة لجذب أنواع الحشرات المحددة المستخدمة في التلقيح.

5) أشكال خاصة من السلوك الحيواني تهدد المواقف والأصوات ، والسلوك التوضيحي ، ودفن رأس النعام في الرمال ، وما إلى ذلك.

تلخيصًا ، يمكن ملاحظة أن نتيجة الانتقاء الطبيعي هي تطوير التكيف والانتواع.

الانتواعهذه هي عملية التقسيم في الزمان والمكان لنوع واحد سابقًا إلى نوعين أو أكثر من الأنواع الجديدة المستقلة. ينشأ تحت تأثير العوامل التطورية المذكورة أعلاه نتيجة للتغيرات المستقرة في التركيب الجيني للسكان.

فكرة مسارات التحولات التطوريةهذه أفكار حول طرق تحقيق التقدم البيولوجي أو حول الاتجاهات الرئيسية للتطور. في شكله الحديث ، أ. سيفيرتسوف (1866-1936). تخصيصثلاثة اتجاهات رئيسية في التطور، كل منها يؤدي إلى تقدم بيولوجي: aromorphosis (التقدم المورفوفيزيولوجي) ، تكيف ذاتي ، انحطاط عام.

ارومورفوسيس (من الكلمة اليونانية "airo" "رفع" ، "morph" تعني تعقيد المنظمة ، ورفعها إلى المزيد مستوى عال. التغييرات في بنية الحيوانات نتيجة للتشكيل لا تعد تكيفًا مع أي ظروف بيئية خاصة ، فهي كذلك الطابع العاموإتاحة الفرصة لتوسيع استخدام الظروف البيئية (مصادر غذائية جديدة ، موائل جديدة).

تضمن العطور الحيوانية الانتقال من التغذية السلبية إلى التغذية النشطة (ظهور الفكين في الفقاريات) ، وتزيد من حركة الحيوانات (ظهور الهيكل العظمي كمكان للالتصاق بالعضلات واستبدال طبقات العضلات الملساء في الديدان بحزم مخططة في المفصليات) ، وظيفة الجهاز التنفسي (ظهور الخياشيم والرئتين) ، إمداد الأنسجة بالأكسجين (ظهور قلب في الأسماك وفصل تدفق الدم الشرياني والوريدي في الطيور والثدييات).

تشمل العطور النباتية ظهور كائنات التمثيل الضوئي من الكائنات غيرية التغذية ؛ ظهور الطحالب من الطحالب. ظهور كاسيات البذور مع وجودها إخصاب مزدوجوأصداف جديدة في البذور من عاريات البذور.

الخصائص المشتركةتكمن العطور في حقيقة أنها محفوظة أثناء التطور الإضافي وتؤدي إلى ظهور مجموعات منهجية كبيرة جديدة فئات وأنواع وبعض الأوامر (في الثدييات). بعد ظهور العطور ، وخاصة عندما تدخل مجموعة من الحيوانات موطنًا جديدًا ، تبدأ المجموعات الفردية في التكيف مع ظروف الوجود من خلال الحصول على التكيفات الذاتية.

التأقلم (من سمة "idios" اليونانية ، التكيف "التكيف") التكيف مع الظروف البيئية الخاصة ، مفيد في النضال من أجل الوجود ، ولكن لا يغير مستوى التنظيم.تشمل التكيفات الوهمية التلوين الوقائي للحيوانات ، وأشواك النباتات ، وشكل الجسم المسطح لأسماك الراي اللساع والفاكهة. يشمل التأقلم ظهور أنواع مختلفة من العصافير في جزر غالابوجوس ، والعديد من القوارض التي تعيش في ظروف مختلفة (الأرانب البرية ، والسناجب ، والسناجب الأرضية ، والقوارض التي تشبه الفئران) وغيرها من الأمثلة. اعتمادًا على الظروف المعيشية ونمط الحياة ، يخضع الطرف ذو الأصابع الخمسة للثدييات للعديد من التحولات.

أرز. 88- يرجع تنوع أشكال المنقار في الطيور إلى التكيف مع الأطعمة المختلفة ، أي أنها تكيف ذاتي: 1 منقار الطوقان الأخضر ، 2 ملعقة كبيرة ، 3 ببغاء كبير المنقار ، 4 طيور ، 5 فلامنغو ، 6 قطع ماء ، 7 كبير نقار الخشب موتلي ، 8 كورلو ، 9 بطة ، 10 أفوسيت ، 11 أبو منجل

أرز. 89. الشكل العامالدودة الشريطية الثور

بالإضافة إلى الاتجاهات الرئيسية للتطور ، هناكالأنماط المورفولوجية التطور البيولوجي : التباعد والتقارب.

تشعب هذه عملية تباعد في الميزات ، ونتيجة لذلك تظهر أنواع جديدة ، أو تختلف الأنواع التي نشأت في عملية التطور عن بعضها البعض في ميزات مختلفة ، بسبب التكيف مع ظروف الوجود المختلفة. نتيجة الاختلاف ، ظهرت أنواع جديدة من الأنواع الأصلية.

كما أشار داروين ، فإن الاختلاف يكمن وراء العملية التطورية بأكملها. لا يمكن للأنواع فقط أن تتباعد ، ولكن أيضًا الأجناس والعائلات والأوامر. الاختلاف في أي مقياس هو نتيجة الانتقاء الطبيعي ، منذ ذلك الحين يتم الحفاظ على الأنواع (الأجناس ، والعائلات ، وما إلى ذلك) الأكثر تكيفًا مع ظروف معينة أو القضاء عليها. تؤدي الاختلافات فيأعضاء متجانسة(أنظر فوق).

التقارب (تقارب العلامات) يتم التعبير عنه في التشابه الخارجي للكائنات الحية التي تعيش في ظروف معيشية متشابهة. لذلك ، في نفس ظروف الوجود ، تنتمي الحيوانات إلى مختلفة مجموعات منهجية، قد تحصل على هيكل مماثل. ينشأ هذا التشابه في البنية مع تشابه الوظائف ويقتصر فقط على الأعضاء المرتبطة مباشرة بنفس العوامل البيئية (الشكل 90).

تسمى الأعضاء الناتجة عن التقاربمشابه (انظر أعلاه). على سبيل المثال ، تتشابه الحرباء وتسلق الأغامات التي تعيش على أغصان الأشجار في المظهر ، على الرغم من أنها تنتمي إلى رتب فرعية مختلفة. في الفقاريات ، توجد أوجه تشابه متقاربة في أطراف الزواحف البحرية والثدييات ، وخياشيم جراد البحر والأسماك ، والأطراف المختبئة للخلد والدب.

أرز. 90. التقارب: تطوير أجهزة للتحليق في الهواء

في الفقاريات