Moderní evoluční učení se často nazývá syntetické, protože zahrnuje nejen darwinismus (tj. učení Charlese Darwina o selekci a boji o existenci), ale také data z genetiky, systematiky, morfologie, biochemie, fyziologie, ekologie a dalších věd. Objevy v genetice a molekulární biologii se ukázaly být zvláště cenné pro pochopení podstaty evoluce.

Chromozomální teorie a genová teorie odhalily povahu mutací a zákony přenosu dědičnosti a molekulární biologie a molekulární genetika zavedly metody pro ukládání, implementaci a přenos genetické informace pomocí DNA. Bylo zjištěno, že základní evoluční jednotkou schopnou reagovat na změny prostředí restrukturalizací svého genofondu je populace. Není to tedy druh, ale jeho populace, které jsou nasyceny mutacemi a slouží jako hlavní materiál pro evoluční proces, ke kterému dochází pod vlivem přirozeného výběru.

Postupně mezi takovými populacemi dochází k divergenci (divergenci) v řadě genetických znaků, které se kumulují pomocí kombinací a mutací. Postupně získávají jedinci populací znatelné odlišnosti od původních rodičovských druhů. Pokud rozdíly, které se objeví, zajistí, že se jedinci jedné populace nebudou křížit s jedinci jiných populací původního druhu, pak se izolovaná populace stane samostatným novým druhem, izolovaným díky divergenci od původního druhu.

V moderní evoluční výuce se rozlišuje mezi elementárními jednotkami evoluce, elementárním materiálem a elementárními faktory evoluce. Základní jednotkou evoluce je populace. Každá populace je charakterizována takovými vlastnostmi, jako je plocha, počet a hustota, genetická heterogenita jedinců, věková a pohlavní struktura, speciální fungování v přírodě (vnitropopulační a mezipopulační kontakty, vztahy s jinými druhy a s vnějším prostředím).

Proto změny, které se kumulují v jedné populaci prostřednictvím rekombinace, mutace a přirozeného výběru, určují její kvalitativní a reprodukční izolaci (divergenci) od ostatních populací. Změny u jednotlivých jedinců nevedou k evolučním změnám, protože je vyžadována významná akumulace podobných dědičných vlastností, a to je dostupné pouze pro integrální skupinu jedinců, jako je populace.

Za určitých podmínek a po určitou dobu mohou nové dědičné znaky, které se objevily, dosáhnout poměrně vysoké koncentrace v jedné nebo více sousedních populacích druhu. Takto vzniklé skupiny se zvláštními vlastnostmi lze nalézt na některých územích v rámci rozšíření druhu. Pěnkava. Odlišné typy.

Základními faktory evoluce jsou přirozený výběr, mutační proces, populační vlny a izolace. Přirozený výběr vyřazuje z populace jedince s neúspěšnými kombinacemi genů a zachovává jedince s genotypy, které nenarušují proces adaptivní morfogeneze. Přirozený výběr řídí evoluci. Proces mutace zachovává genetickou heterogenitu přirozených populací.

Populační vlny dodávají masová množství elementárního evolučního materiálu pro přirozený výběr. Pro každou populaci je charakteristické určité kolísání počtu jedinců, a to buď rostoucí nebo klesající. V roce 1905 nazval ruský genetik Sergej Sergejevič Chetverikov tyto výkyvy vlnami života.

Izolace poskytuje bariéry, které brání organismům ve volném křížení. Může být způsobena teritoriálně-mechanickou (prostorová, geografická) nebo biologickou (behaviorální, fyziologická, environmentální, chemická a genetická) neslučitelností.

Moderní evoluční učení se často nazývá syntetické, protože zahrnuje nejen darwinismus (tj. nauku Charlese Darwina o selekci a boji o existenci), ale také údaje z genetiky, systematiky, morfologie, biochemie, fyziologie, ekologie a dalších věd. Objevy v genetice a molekulární biologii se ukázaly být zvláště cenné pro pochopení podstaty evoluce. Chromozomální teorie a genová teorie odhalily povahu mutací a zákony přenosu dědičnosti a molekulární biologie a molekulární genetika zavedly metody pro ukládání, implementaci a přenos genetické informace pomocí DNA. Bylo rozhodnuto, že Základní evoluční jednotkou schopnou reagovat na změny prostředí restrukturalizací svého genofondu je populace. Není to tedy druh, ale jeho populace, které jsou nasyceny mutacemi a slouží jako hlavní materiál pro evoluční proces, ke kterému dochází pod vlivem přirozeného výběru. Moderní doktrína evoluce je založena na populační myšlence. Populace je strukturální jednotka druhu. Představuje soubor jedinců druhu, kteří mají společný genofond a zaujímají určité území v dosahu tohoto druhu. Postupně mezi takovými populacemi dochází k divergenci (divergenci) v řadě genetických znaků, které se kumulují pomocí kombinací a mutací. Postupně získávají jedinci populací znatelné odlišnosti od původních rodičovských druhů. Pokud rozdíly, které se objeví, zajistí, že se jedinci jedné populace nebudou křížit s jedinci jiných populací původního druhu, pak se izolovaná populace stane samostatným novým druhem, izolovaným díky divergenci od původního druhu. Základní jednotkou evoluce je populace. Každá populace je charakterizována takovými vlastnostmi, jako je plocha, počet a hustota, genetická heterogenita jedinců, věková a pohlavní struktura, speciální fungování v přírodě (vnitropopulační a mezipopulační kontakty, vztahy s jinými druhy a s vnějším prostředím). Sexuální kontakty mezi jedinci v rámci stejné populace jsou mnohem jednodušší a častější než s jedinci z různých populací stejného druhu. Proto změny, které se kumulují v jedné populaci prostřednictvím rekombinace, mutace a přirozeného výběru, určují její kvalitativní a reprodukční izolaci (divergenci) od ostatních populací. Změny u jednotlivých jedinců nevedou k evolučním změnám, protože je vyžadována významná akumulace podobných dědičných vlastností, a to je dostupné pouze pro integrální skupinu jedinců, jako je populace. Základním materiálem evoluce je dědičná variabilita – kombinační a mutační. Tyto dva typy dědičné variability vedou ke vzniku kvalitativních i kvantitativních fenotypových rozdílů mezi organismy. Základními faktory evoluce jsou přirozený výběr, mutační proces, populační vlny a izolace. Přirozený výběr eliminuje z populace jedince s neúspěšnými kombinacemi genů a zachovává jedince s genotypy, které proces nenarušují. Proces mutace zachovává genetickou heterogenitu přirozených populací. Populační vlny dodávají masová množství elementárního evolučního materiálu pro přirozený výběr. Pro každou populaci je charakteristické určité kolísání počtu jedinců, a to buď rostoucí nebo klesající. V roce 1905 nazval ruský genetik Sergej Sergejevič Chetverikov tyto výkyvy vlnami života. Izolace poskytuje bariéry, které brání organismům ve volném křížení. Může být způsobena teritoriálně-mechanickou (prostorová, geografická) nebo biologickou (behaviorální, fyziologická, environmentální, chemická a genetická) neslučitelností. Izolace, mutační proces a populační vlny jako faktory evoluce ovlivňují její průběh, ale evoluci neřídí. Směr evoluce je dán přirozeným výběrem.

Prezentace „Moderní představy o vývoji organického světa“ byla sestavena podle Ponomarevovy studentky I.N. „Základy obecné biologie“. Prezentační materiál odpovídá materiálu odstavce a doplňuje jeho obsah. Série videí pomůže studentům pochopit učební látku.

Stažení:

Náhled:

Chcete-li používat náhledy prezentací, vytvořte si účet ( účet) Google a přihlaste se: https://accounts.google.com

Popisky snímků:

Moderní představy o vývoji organického světa Učitel biologie MBOU - gymnázium č. 39 Mokina Irina Vladimirovna. město Jekatěrinburg

Moderní doktrína evoluce je založena na populační myšlence. Populace je strukturální jednotka druhu. Představuje soubor jedinců druhu, kteří mají společný genofond a zaujímají určité území v dosahu tohoto druhu.

Sexuální kontakty mezi jedinci v rámci stejné populace jsou mnohem jednodušší a častější než s jedinci z různých populací stejného druhu.

Základním materiálem evoluce je dědičná variabilita – kombinační a mutační. Tyto dva typy dědičné variability vedou ke vzniku kvalitativních i kvantitativních fenotypových rozdílů mezi organismy.

Narušením křížení izolace rozděluje původní populaci na dvě nebo více, které se od sebe liší a posilují rozdíly v jejich genotypech. Oddělené části populace již samostatně podléhají působení přírodního výběru.

Izolace, mutační proces a populační vlny jako faktory evoluce ovlivňují její průběh, ale evoluci neřídí. Směr evoluce je dán přirozeným výběrem.

Moderní evoluční učení je často
nazývá se syntetické, protože to
zahrnuje nejen darwinismus (tj
Charles Darwin o selekci a boji o existenci)
ale také údaje z genetiky, systematiky, morfologie,
biochemie, fyziologie, ekologie a další vědy.
Zvláště cenné pro pochopení podstaty
evoluce byly objevy učiněné v r
genetika a molekulární biologie.

Chromozomová teorie a genová teorie odhalily podstatu
mutace a zákony přenosu dědičnosti, a molekulární
biologie a molekulární genetika zavedly způsoby
ukládání, implementace a přenos genetické informace z
pomocí DNA.
Bylo stanoveno, že elementární
evoluční jednotka schopná reagovat na změny
prostředí, restrukturalizací jeho genofondu je populace.
Není to tedy druh, ale jeho populace, které jsou nasyceny mutacemi a slouží
hlavní materiál probíhajícího evolučního procesu
působení přírodního výběru.

Moderní doktrína evoluce je založena na populační myšlence.

Populace je strukturální jednotka druhu. Ona zastupuje
sbírka jedinců druhu, kteří mají společný genofond a
zabírající určité území v areálu rozšíření tohoto druhu.

Postupně mezi takové populace
existuje divergence (divergence) v
řadu genetických vlastností, které
hromadí prostřednictvím kombinací a mutací.
Postupně nabývají jedinci populací
znatelné rozdíly oproti originálu
rodičovský druh. Pokud se objevil
rozdíly zajišťují nekřížení
jedinci jedné populace s jedinci jiných
populace původních druhů, pak izolované
obyvatelstvo se stává nezávislým
nový druh, izolovaný
odchylka od původního druhu.

V moderní evoluční výuce se rozlišují elementární jednotky evoluce, elementární materiál a elementární faktory

vývoj.
Základní jednotkou evoluce je populace.
Každá populace se vyznačuje takovými vlastnostmi jako
rozsah, počet a hustota, genetické
heterogenita jedinců, věková a pohlavní struktura,
zvláštní fungování v přírodě
(vnitropopulační a mezipopulační kontakty,
vztahy s jinými druhy a s vnějším prostředím).

Sexuální kontakty mezi
jednotlivci v rámci jednoho
populace jsou prováděny
mnohem snadněji a častěji než
s jedinci z různých populací
stejného typu.

Proto změny, které se kumulují v jedné populaci s
prostřednictvím rekombinace, mutace a přirozeného výběru,
určit jeho kvalitativní a reprodukční izolaci
(odchylka) od ostatních populací.
Změny u jednotlivých jedinců nevedou k evoluci
změny, protože došlo k výraznému nahromadění podobných
dědičné vlastnosti, a to je dostupné pouze celku
skupina jednotlivců, což je populace.

Základním materiálem evoluce je dědičná variabilita – kombinační a mutační.

Elementární materiál
evoluce slouží
dědičná variabilita je kombinační a mutační.
Tyto dva typy dědičnosti
variabilita vede k
vznik jako
kvalita a
kvantitativní
fenotypové rozdíly
organismy.

Za určitých podmínek
a na nějakou dobu
postupem času vznikly nové
dědičné vlastnosti mohou
dosáhnout dost
vysoké koncentrace v
jeden nebo více
sousední populace druhu.
Vznikající tímto způsobem
skupiny se speciálními vlastnostmi
lze nalézt na
nějaké území uvnitř
druhový rozsah.
Pěnkava.
Odlišné typy.

Základní ustanovení syntetiky
evoluční teorie
Materiál pro evoluci je dědičný
variabilita.
Hlavním hnacím faktorem evoluce je přírodní výběr, který vzniká na zákl
boj o existenci.
Nejmenší evoluční jednotkou je populace.

Vývoj
nosí
PROTI
většina
případy
divergentní povaha, tj. jeden taxon se může stát
předchůdce několika dceřiných taxonů.
Evoluce je postupná a dlouhodobá
charakter.
Druh se skládá z mnoha podřízených,
morfologicky, fyziologicky, ekologicky,
biochemicky a geneticky odlišné, ale
reprodukčně neizolované jednotky -
poddruhy a populace.

Druh existuje jako celek a uzavřený
vzdělání. Integrita pohledu je zachována
migrace jedinců z jedné populace do druhé,
ve kterém je pozorována výměna alel („tok
geny").
Evoluce je nevratná. Každý
evoluční změna je kombinací mnoha
nezávisle vznikající a selekční přeuspořádání v genotypu. Protože
návrat k původnímu typu zdroje není možný. Nezbytné
také vzít v úvahu, že se nevyvíjejí jedinci, ale vybírají se populace
ne jednotlivá znamení, ale komplexy znamení, a jsou řízeny
výběr celých genových komplexů.

Základními faktory evoluce jsou přirozený výběr, mutační proces, populační vlny a izolace.

Přírodní výběr eliminuje jedince z populace s
neúspěšné kombinace genů a zachovává jedince s
genotypy, které nenarušují proces
adaptivní morfogeneze. Přírodní
výběr řídí evoluci.
Proces mutace zachovává genetiku
heterogenita přirozených populací.

Izolace poskytuje bariéry, které brání volnému
křížení organismů. Může být způsobeno teritoriálně-mechanickým (prostorovým, geografickým) nebo biologickým
(behaviorální, fyziologické, environmentální, chemické a
genetická) nekompatibilita.

Prolomení křížení, izolace
rozdělí původní obyvatelstvo
do dvou nebo více, navzájem odlišných
od sebe navzájem a posiluje rozdíly v
jejich genotypy. Dělené části
populace jsou již samy o sobě
vystavena
přírodní výběr.

Populační vlny
dodávat hmotnostní množství
elementární evoluční
materiál pro přirozený výběr.
Každá populace má
určitou fluktuaci
počet jedinců na stranu pak
zvýšit, pak snížit. Tyto
kolísání v roce 1905 ruštině
genetik Sergej Sergejevič
Chetverikov je nazval vlnami života.

Typy populačních vln:

Pravidelné (například sezónní výkyvy)
množství hmyzu, jednoletých rostlin, virů
chřipka)
Neperiodické (závisí na mnoha faktorech). Příklady:
kolísání počtu predátorů a kořisti, ohniska
počet lumíků v Arktidě, hejna kobylek,
chov králíků v Austrálii, morové epidemie v
Evropa v minulosti.

Genetický drift - elementární
evoluční faktor.
Genetický drift označuje náhodný
změny v genových frekvencích způsobené nízkou
velikost populace.
Když je počet jedinců malý, zastaví se
Mendelovy zákony jsou naplněny.

Genetický drift

Genetický drift tedy může vést k:

Zvýšená homozygotnost populace;
Zachování škodlivých alel navzdory
výběr;
Reprodukce vzácných alel;
Úplné zmizení jakéhokoli
alely.

"Pouze jarní vody se přiženou a bez nich umírají ve stovkách..." Nekrasov

Přežije jen pár
jednotlivci a
fitness není
hraje roli, spíše náhoda
(v zastoupení D. Mazaya)

Efekt zakladatele je další příčinou genetického driftu. V tomto případě několik jedinců (nebo dokonce jeden, ale březí) kolonizuje nové místo

Příklad účinku zakladatele u lidí:

Mennonitská sekta v Pensylvánii v USA nyní čítá
asi 8 000 lidí, všichni potomci tří manželských párů,
1770 emigroval. 13 % z nich trpí vzácnými
forma nanismu s více prsty. Zřejmě jeden z
předků byl heterozygotním nositelem této mutace.

Proces izolace, mutace a
populační vlny, bytí
faktory evoluce, ovlivňují její průběh,
ale neřídí evoluci.
Směr evoluce poskytuje
přírodní výběr.

Všechny typy vznikly v procesu vývoj a dále se vyvíjet. Ale existují organismy populace které jsou tak dobře přizpůsobeny svému prostředí, že jejich druhové vlastnosti zůstaly prakticky nezměněny po desítky a stovky milionů let. Patří mezi ně první autotrofové - modrozelené řasy, potomci prvních chrupavčitých ryb - žraloci, stejného věku jako dinosauři - krokodýli. Více než čtyři sta milionů let v Africe, Jižní Amerika A Austrálii, téměř beze změny, obývají ryby, které mohou dýchat nejen žábrami, ale také plaveckým měchýřem, který se od skutečných plic jen málo liší. Dokonale se přizpůsobili suchu, které v těchto místech trvá 6 až 9 měsíců v roce. Po vyschnutí nádrží se tyto ryby (protoptera) ukládají k zimnímu spánku – usínají se zvednutým nosem ve svérázných norách vyhrabaných v bahnitém dně, dokud je neprobudí období dešťů. V laboratorním experimentu však pokusné ryby spaly bez vody a jídla více než 3 roky... Vysvětluje záhady vzhledu tak úžasných přírodních jevů moderní teorie vývoj.

Tématem lekce jsou „Moderní představy o vývoji organického světa“.

Základem těchto myšlenek je „Evoluční teorie Charlese Darwina“. Darwin však svou teorii navrhl již před 150 lety a od té doby došlo k mnoha důležitým objevům v populační ekologii, genetice a molekulární biologii. Nejvýznamnější z nich byly: znovuobjevení zákonů G. Mendela na počátku dvacátého století, zavedení konceptu genu V. Johansenem, formulace T. Morganovy chromozomální teorie dědičnosti, mutační teorie tzv. G. Friese, populační představy S. S. Chetverikova a mnoha dalších () (viz obr. 1, 2).

Rýže. 1

Rýže. 2

První objevy genetiky, konkrétně genetická podstata dědičnosti a mutační teorie, způsobily krizi v evoluční teorii. Tehdejší vědci nedokázali správně spojit tyto objevy a principy evoluční teorie. Zásadním průlomem na poli evolučních myšlenek byla práce anglického biologa J. Huxleyho () – „Evoluce – moderní syntéza“. Sloužil jako podnět k formulaci syntetické evoluční teorie. V současné době obsahuje syntetická evoluční teorie následující ustanovení:

1. Materiálem pro evoluční proces jsou mutace, stejně jako jejich kombinace během sexuálního procesu.

2. Hlavní hybnou silou evoluce je přirozený výběr, který vzniká na pozadí boje o přežití.

Přelidnění již není hybnou silou evoluce, jak Darwin dříve předpokládal.

3. Nejmenší evoluční jednotkou je populace.

Jeden jedinec není schopen reprodukce a přenosu svých vlastností na potomstvo, proto nelze jedince považovat za jednotku evoluce.

4. Evoluce je svou povahou divergentní, to znamená, že zpravidla z jednoho druhu vzniká několik dalších druhů najednou.

5. Evoluce je postupná a dlouhodobá.

Speciace je nepřetržitý sled změn různých znaků. Není možné rozlišit začátek a konec speciace.

6. Druh je soubor populací.

Tok genů je možný mezi populacemi v důsledku křížení. Když je tok genů z nějakého důvodu přerušen, mluvíme o izolaci. Izolace vede k hromadění rozdílů mezi populacemi a v konečném důsledku ke speciaci.

7. Makroevoluce jde stejnou cestou jako mikroevoluce.

Neexistují žádné specifické cesty makroevoluce, které by nebyly charakteristické pro mikroevoluci.

8. Všechny taxony jsou monofyletického původu.

To znamená, že všechny druhy stejného taxonu mají společného předka.

9. Evoluce má neřízený průběh, to znamená, že její pohyb nepodléhá žádné logice.

Zcela identické populace, které prošly izolací, se totiž budou zpravidla vyvíjet zcela nezávislými směry.

Tato ustanovení moderní evoluční teorie pomáhají vysvětlit rozmanitost druhů na Zemi. Stále však existuje mnoho experimentálních dat, která těmto tezím odporují. Ale doufejme, že další objevy dokážou tyto rozpory překonat.

Experimenty prvních evolucionistů

Moderní syntetické evoluční teorie je založen na stovkách složitých genetických a molekulárně biologických experimentů. Přitom to prakticky nijak neodporuje Darwinově základní evoluční teorii. Je naprosto nepochopitelné, jak mohl jeden vědec před 150 lety vytvořit tuto teorii, aniž by se spoléhal na takové pojmy, jako je gen nebo chromozom. Darwinova genialita spočívá v tom, že svou teorii vytvořil pouze na základě paleontologické metody a metody pozorování živé přírody.

Zabránění kolapsu darwinismu

Huxleyho dílo – „Evoluce – moderní syntéza“ prakticky zachránilo darwinismus před kolapsem (viz obr. 3). Faktem je, že v polovině století bylo mnoho vědců připraveno opustit darwinismus pouze na základě skutečnosti, že některé experimenty mu odporovaly. Huxley však dokázal, že tyto experimenty nejenže neodporují darwinismu, ale navíc jej potvrzují.

Rýže. 3

Experiment potvrzující mikroevoluci

Evoluce je prakticky nepřístupná pro experimenty. Výměna generací u živých bytostí trvá měsíce, roky nebo dokonce desetiletí, takže je prostě nemožné vysledovat evoluční cestu druhu. Velkým úspěchem na poli evolučních experimentů bylo pozorování mikroorganismů. Faktem je, že nová generace E. coli se vytvoří za 10 - 20 minut, takže během pár dnů, týdnů či měsíců se může nashromáždit obrovské množství generací (viz obr. 4). V tomto měřítku budou mutace dostatečně výrazné, aby bylo možné posoudit jejich roli v přirozeném výběru. Tyto experimenty skvěle potvrdily Darwinovu evoluční teorii.

Rýže. 4

Bibliografie

Mamontov S.G., Zakharov V.B., Agafonova I.B., Sonin N.I. Biologie. Obecné vzory. - M.: Drop, 2009.
Pasechnik V.V., Kamensky A.A., Kriksunov E.A. Biologie. Úvod do obecné biologie a ekologie. Učebnice pro 9. třídu. 3. vyd., stereotyp. - M.: Drop, 2002.
Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Chernova N.M. Základy obecné biologie. 9. třída: Učebnice pro žáky 9. třídy. vzdělávací instituce / Ed. prof. V. Ponomareva. - 2. vyd., přepracováno. - M.: Ventana-Graf, 2005.

Domácí práce