Великий английский учёный Чарлз Дарвин (1809–1882) объяснил развитие природы действием естественных законов. Он обратил внимание на существование двух важных признаков живых организмов: наследственности и изменчивости и что именно они лежат в основе эволюционного развития живой природы. Наследственность – это способность организмов передавать свои признаки и свойства потомкам. Изменчивость – это свойство, противоположное наследственности, – способность живых организмов приобретать новые признаки. Изучая изменчивость организмов, он разделил её на две группы. Сейчас их называют ненаследственная и наследственная изменчивость. Ненаследственная изменчивость возникает у организмов под влиянием факторов внешней среды, но эти изменения не передаются следующему поколению. Наследственная изменчивость – это появление у отдельных особей новых признаков, которые отсутствовали у их предков и могут быть переданы следующим поколениям. Именно эту форму изменчивости использовали селекционеры для получения новых пород животных. Изучив существующий в этот период опыт, он пришёл к выводу: человек создаёт сорта и породы на основе индивидуальной наследственной изменчивости – той изменчивости, которая присуща каждому организму и позволяет отличить друг от друга особей одного вида. Из поколения в поколение человек из большого количества особей отбирал и оставлял на племя тех, кто обладал каким-либо полезным для него наследственным признаком, например коров, дающих больше молока, кур, несущих больше яиц, растения с более крупными плодами и т. д. В результате были получены новые породы животных и сорта культурных растений, обладающие нужными человеку свойствами.
Чарлз Дарвин
Индивидуальная наследственная изменчивость: слева – степень оперённости, справа – различие в длине конечностей у овец
Немецкая овчарка
Папильон
Понимание происхождения культурных форм дало ключ к объяснению происхождения видов. Наследственная изменчивость, на основе которой человек ведёт искусственный отбор, проявляется и в природе. Сама по себе она ещё не приводит к образованию нового вида (как не приводит к возникновению культурной формы растений или животных). В природе должны существовать причины, определяющие процесс видообразования. Это борьба за существование и естественный отбор.
Разные породы собак выведены путём искусственного отбора
Пример внутривидовой борьбы за существование – конкуренция
Борьба за существование – это сложные и многообразные отношения организмов между собой и с условиями внешней среды. В живой природе она неизбежна: ведь организмы способны к неограниченному размножению (каждая пара родителей при благоприятных условиях даёт очень большое количество потомков), а жизненные ресурсы ограниченны. Это приводит к конкуренции за одинаковую пищу, сходные условия обитания и размножение. Дожить до зрелого возраста и оставить потомство могут лишь немногие особи.
В процессе борьбы за существование происходит естественный отбор, в результате которого выживают особи с полезными в данных условиях признаками, а лишённые таких признаков – погибают. А в итоге наиболее приспособленные к конкретной среде организмы оставляют плодовитое потомство, и их численность возрастает. Например, в промышленных районах, где стволы деревьев покрыты копотью, увеличивается число бабочек берёзовой пяденицы с тёмной окраской крыльев, так как такая окраска делает насекомых незаметными для птиц – их естественных врагов.
Таким образом, из поколения в поколение в результате борьбы за существование и естественного отбора виды изменяются в направлении всё большей приспособленности к условиям среды.
Преодоление неблагоприятных абиотических факторов
Пример межвидовой борьбы за существование – хищничество
Маскирующая (покровительственная) окраска и форма тела – результат приспособления организмов к условиям обитания
Приспосабливаясь к разнообразным условиям обитания, животные, растения, грибы и микроорганизмы приобретают разные особенности и формируют таким образом многообразие живой природы.
Учение Ч. Дарвина доказывает, что движущие силы эволюции – развития природы – находятся в ней самой: это наследственная изменчивость, борьба за существование и её результат – естественный отбор.
Вопросы и задания
1. Дайте определение понятия «эволюция».
2. В чём сущность явлений наследственности и изменчивости?
3. Что такое борьба за существование? Что лежит в её основе?
4. Охарактеризуйте движущие силы эволюции.
5. Как вы считаете, какие процессы сопровождают выведение новых пород домашних животных и сортов культурных растений?
6. Рассмотрите рисунок ниже, укажите, какие из изображённых животных возникли в результате естественного отбора, а какие – в результате искусственного отбора.
7. Обсудите в классе, где и какие изменения должны произойти в организме, чтобы у его потомков появились новые признаки.
8. Составьте развёрнутый план параграфа.
Работа с компьютером
Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните предложенные задания.
Интернет-ссылки
1. http://charles-darwin.narod.ru/origin-content.html (Ч. Дарвин. Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь. Перевод с шестого издания (Лондон, 1872). Ответственный редактор академик А. Л. Тахтаджян. СПб.: Наука; С.-Петербургское отделение, 1991)
2. www.erlib.com/Чарлз_Дарвин/Происхождение_видов/0/ (Ч. Дарвин. Происхождение видов путём естественного отбора)
3. http://evolution2.narod.ru/evo03.htm (Биография Ч. Дарвина)
История развития жизни на Земле
Многообразие и разнообразие видов животных и растений, которые мы видим вокруг, возникли не сразу и не в недалёком прошлом. Современное состояние фауны и флоры имеет свою историю. Ход развития жизни на нашей планете изучают по сохранившимся отпечаткам и другим следам жизнедеятельности организмов, которые находят в осадочных породах. Изучением истории развития жизни на Земле занимается наука палеонтология (от греч. «палеос» – древний и «логос» – наука). Историю Земли учёные разбивают на определённые промежутки времени – эры, которые, в свою очередь, подразделяются на периоды. Границами эр и периодов служат крупные глобальные геологические, климатические и экологические изменения. Они протекают в достаточно короткое с исторической точки зрения время, приводя к обширным вымираниям растений и животных, вслед за которыми следуют интенсивные процессы видообразования. Название этих отрезков времени происходит от греческих слов. Например, архейская эра получила своё название от греческого слова «архе» – «древнейший», протерозойская – эра ранней жизни, палеозойская от «палео» – «древняя», мезозойская – эра средней жизни, а кайнозойская – эра новой жизни. Процесс развития жизни на Земле отражён в геохронологической таблице.
Геохронологическая история Земли
Окончание табл.
Вопросы и задания
1. Как изучают историю развития жизни на Земле? Составьте таблицу «Методы исследования истории развития жизни на Земле и результаты их использования» (работа в малых группах).
2. Какие эры выделяют в истории Земли? Что означают их названия?
3. Как вы думаете, какие события в истории нашей планеты являются границами эр и периодов?
4. Какие события в развитии жизни относят к архейской эре?
5. Охарактеризуйте развитие жизни в протерозойскую эру.
6. На основании материала учебника постройте схему развития животного и растительного мира в палеозойскую эру.
7. Подготовьте сообщение о развитии животного и растительного царств в мезозойскую эру (работа в малых группах).
8. Как, по мнению учёных, изменялся растительный и животный мир в кайнозойское время?
9. Почему в современной фауне и флоре встречаются растения и животные различного уровня сложности?
10. Какие основные направления развития растений и животных можно отметить за всю историю их существования?
11. Поинтересуйтесь, какой точки зрения на происхождение и развитие жизни на Земле придерживаются ваши родители.