Эволюционная теория Ч. Дарвина

Повторение и обобщение материала по теме: «Эволюционное учение»

Цели урока :

– ознакомить учащихся с жизнью и творчеством великого английского ученого Чарльза Дарвина;
– систематизировать, закрепить и обобщить знания о виде, популяции, движущих силах эволюции, механизмах видообразования, главных направлениях эволюции, характерных признаках микро- и макроэволюции;
– стимулировать интеллектуальную деятельность учащихся, развивать умения систематизировать, сравнивать, высказывать собственную точку зрения.

Оборудование и материалы : портрет Ч.Дарвина; таблицы и схемы к лабораторным работам по ароморфозам, идиоадаптациям и дегенерации; видеофильм о приспособленности организмов к условиям обитания.

Ход урока

«Наука – это драма идей». Эти слова принадлежат великому физику XX в. Альберту Эйнштейну. Творцы открытий – люди, виновники ошибок – люди. На арене науки сражаются, соревнуются, отстаивают свою правоту идеи, теории и гипотезы, созданные людьми. Сегодня мы будем говорить о величайшем открытии XIX в. – теории естественного отбора Ч.Дарвина.

Жизнь и творчество Ч.Дарвина

Если мы позволим себе волю воображения, может вдруг оказаться, что животные – наши братья по боли, болезням,
смерти, страданиям и бедствиям, наши рабы в самой тяжелой работе, спутники в развлечениях –
разделяют с нами происхождение от общего предка – и все мы слеплены из той же глины.

В автобиографии Дарвин писал: «Довольно рано я прочел оказавшийся у товарищей том «Чудес природы» и нередко вступал с другими мальчиками в споры относительно правильности сообщаемых в этой книге сведений. К концу моей школьной жизни мой брат увлекся химией и устроил порядочную лабораторию с самодельными аппаратами в чулане. Он позволял прислуживать ему при опытах. Я очень интересовался этим, и наши занятия нередко затягивались до глубокой ночи. Эти занятия имели наиболее глубокое образовательное значение из всего того, чему я научился в школьные годы. Они на практике познакомили меня со значением экспериментальной науки».

Учеба в Кембридже шла вяло. Изучать богословские догмы Дарвину было скучно. Зато он с головой окунулся в любимое занятие – изучение природы. Этому способствовало знакомство с крупными учеными-естествоиспытателями, жившими в этом научном центре.

Экспедиция на корабле «Бигль» (сообщение учащегося)

Книга «Введение в философию естествознания» профессора Генсло пробудила в Дарвине горячее желание своими скромными силами хоть сколько-нибудь содействовать возведению величественного здания естествознания. Такая возможность представилась ему после окончания университета. Он был рекомендован профессором Генсло в качестве натуралиста на корабль «Бигль», отправлявшийся в кругосветное путешествие.

«Бигль» снаряжался военным министерством Великобритании для осуществления топографических и гидрологических исследований в районе Южно-Американского континента и Фолклендских островов. Именно туда обратило свои взоры правительство Великобритании, чтобы найти территории, которые бы еще больше раздвинули рамки колоний этой державы. Кроме того, «Бигль» должен был собрать налоги в Австралии, Новой Зеландии и других колониях.

Натуралист в этой экспедиции был не самым главным лицом. Ему даже не платили жалование. Более того, все научное оборудование он должен был купить сам. Условия не лучшие. Тем не менее, Чарльз охотно принял это предложение, хотя отец и другие родственники не одобряли его намерений.

27 декабря 1831 г. «Бигль» отправился из Девон-Порта. Он посетил остров Гран-Канария, острова Зеленого мыса, Рио-де-Жанейро, прошел вдоль восточного побережья Южной Америки с заходом на Фолклендские острова, много времени провел у берегов Патагонии, далее прошел мимо острова Огненная Земля, вдоль Западного побережья Южной Америки с заходом на острова Галапагосского архипелага, Таити, Маврикий, Мадагаскар, мыс Доброй Надежды, остров Святой Елены, снова к Южной Америке и оттуда в Англию. Путешествие продолжалось 5 лет (до 1836 г.).

Особую роль в становлении научных взглядов Дарвина сыграли палеонтологические находки в Патагонии. Изучая эти материалы, он пришел к мысли о существовании близкого родства между вымершими и современными ленивцами, муравьедами и броненосцами Южной Америки.

В результате подробного изучения флоры и фауны Галапагосских островов он пришел к выводу, что большинство видов животных и растений свойственны только этому архипелагу. В то же время, все они обнаруживают явное сходство с обитателями Южной Америки. Значит, они происходят от материковых видов, которые переселились на острова и приспособились к весьма своеобразным местным условиям существования.

Так впервые он ответил на вопрос о причинах возникновения специфических видов и их приспособленности к условиям обитания.

На острове Святой Елены Дарвин столкнулся с таким фактором воздействия на флору и фауну, как инородный вид. При колонизации острова сюда завезли свиней и коз. В течение десятилетий они полностью уничтожили густые леса, и на их месте развилась жесткая травянистая растительность. Вследствие этого изменилась и фауна острова. Вымерло 8 видов моллюсков.

В Австралии Дарвин столкнулся со своеобразным миром сумчатых, которые больше нигде не встречаются, хотя в Южной Америке и на юге Африке климат для них вполне подходящий. Оставалось предположить, что фауна Австралии развилась в условиях изоляции.

«Бигль» достиг берегов Англии 2 октября 1836 г. Материал, собранный Дарвином, был разнообразен и многочислен и представлял огромную ценность. В его обработке принимали участие, кроме Дарвина, другие крупные ученые Англии – зоологи, геологи. На Дарвине лежало общее руководство, написание вводных статей и монографий по некоторым группам (птицы, усоногие раки и др.)

И, наконец, самое главное. Выпускник богословского факультета, Дарвин перед отправлением в путешествие был верующим человеком. За 5 лет путешествия его мировоззрение резко изменилось: как в результате проведенных наблюдений, так и под влиянием идей геолога Лайеля, чью книгу «Основы геологии» он читал во время экспедиции, Дарвин приходит к заключению об историческом развитии органического мира. Из путешествия он вернулся убежденным в существовании вполне материальных причин эволюции.

В марте 1839 г. Дарвин женился на своей кузине Эмме Веджвуд, веселой, привлекательной, образованной женщине. Супружество оказалось счастливым. Эмма неутомимо ухаживала за больным мужем. Она была его опорой в жизни и не сомневалась в его добропорядочности даже тогда, когда Дарвин работал над теорией естественного отбора, атеистическую сущность которой она поняла раньше других. Ведь Эмма Дарвин была набожной, как все ее современницы.

Дарвин много лет работал над обоснованием своей теории. Он завершил ее приблизительно к 1858 г., но опубликовывать не торопился. В 1858 г. он получил письмо от Альфреда Рассела Уоллеса, работавшего в Малайе, с рукописью статьи, в которой Уоллес в сжатой форме изложил свою теорию естественного отбора. Эта теория во многом совпадала с выводами самого Дарвина. Это его ошеломило, и он пишет профессору Лайелю: «Ваши слова, что меня кто-либо опередит, оправдались с лихвой. Я никогда не видел более разительного сходства. Если бы у Уоллеса была моя рукопись… он не смог бы сделать более удачного и краткого обзора».

Лайель и ботаник Джозеф Гукер сумели найти тонкое и справедливое решение вопроса. По их предложению на заседании Линнеевского общества в том же 1858 г. были зачитаны обе работы. Затем по настоянию Лайеля и Гукера Дарвин начал готовить свою рукопись к публикации. Друзья считали, что он имеет на это право, т.к. сформулировал свою гипотезу еще во время кругосветного путешествия, а в последующие 22 года собирал факты, подтверждающие ее.

Оба ученых были благородными людьми. Они признавали вклад друг друга в теорию. Уоллес писал: «Я всегда сознавал и теперь сознаю, что господин Дарвин начал заниматься этим вопросом раньше меня и исполнение трудной задачи изложения происхождения видов не выпало на мою долю. Давно я уже испытывал свои силы и убедился, что их бы не хватило на эту трудную задачу. Я чувствую, что у меня нет такого неутомимого терпения при собирании многочисленных фактов, этой удивительной способности выводить заключения… наконец, того бесподобного слога, ясного и убедительного, – словом, всех тех качеств, которые делают из господина Дарвина человека совершенного и, быть может, наиболее способного для громадного труда, который он предпринял и выполнил».

А Дарвин говорил друзьям: «Лучше б я сжег свою книгу, только бы он (Уоллес) или кто-либо иной не счел мой поступок неблаговидным».

Труд Дарвина под названием «Происхождение видов путем естественного отбора» был опубликован 24 ноября 1859 г. Интерес к этой книге превзошел все ожидания. Весь тираж (1250 экз.) был раскуплен за один день. Еще при жизни Дарвина «Происхождение видов» выдержало 6 изданий и было переведено на все европейские языки, в том числе и на русский. Чарльз Дарвин скончался в 1882 г. и был похоронен как национальный герой в Вестминстерском аббатстве, в Лондоне, рядом с Исааком Ньютоном.

В чем сущность теории Дарвина?

Беседа

Созданию Дарвином учения об эволюции органического мира способствовали определенные естественно-научные и экономические предпосылки. Назовите их.

В XIX в. многие ученые не признавали идею эволюции органического мира. Приведите доказательства эволюции растений и животных. Какие из них можно считать прямыми, а какие косвенными?

В середине XIX в. Дарвин создал эволюционную теорию, которая и сегодня признана большинством ученых мира. Назовите основные положения эволюционной теории Дарвина. Каковы результаты и движущие силы эволюции по Дарвину?

Известно, что все организмы имеют сходную организацию молекулярных процессов. О чем это свидетельствует?

Объясните с точки зрения К.Линнея, Ж.Б. Ламарка и Ч.Дарвина образование длинной шеи у жирафа и отсутствие органов зрения у слепыша.

Во время кругосветного путешествия Ч.Дарвин в Южной Америке ознакомился с находками скелетов ископаемого гигантского ленивца и обнаружил их сходство со скелетами ныне живущих видов. Он описал различия в видовом составе фауны Северной и Южной Америки, обнаружил высокий процент эндемизма среди птиц и рептилий Галапагосского архипелага. Какие выводы можно сделать из этих его наблюдений?

Проводя наблюдения в Дауне, Ч.Дарвин установил, что на одинаковых по площади участках почвы размещается большее число особей растений, если они принадлежат не к одному, а к нескольким видам. В чем причина таких различий?

Выводы

Дарвин доказал, что в природных условиях приспособление организмов к среде и возникновение новых видов происходит при участии естественного отбора. Выживают и лучше размножаются те особи, которые имеют изменения, полезные для организма. Естественный отбор – это преимущественное выживание и размножение наиболее приспособленных.

Причиной естественного отбора, по Дарвину, является постоянная борьба за существование. Дарвин различал три формы борьбы за существование: межвидовую, внутривидовую и борьбу с неблагоприятными условиями неорганической среды.

Естественный отбор создает разнообразные приспособления организмов к окружающей среде.

Современное состояние эволюционного учения

(сообщение учащегося )

В развитии дарвинизма было три периода.

1. Романтический (с 1859 г. до середины XIX в.), когда эволюционное учение одержало победу над метафизическим подходом, что дало толчок к развитию новых областей науки: эволюционной палеонтологии, сравнительной анатомии, эволюционной эмбриологии и др. Пропагандистами и сторонниками учения Ч.Дарвина были Тимирязев, братья Ковалевские, Сеченов, Геккель, Мюллер и др.

2. Период отрицания (1900–1926). Становление и развитие генетики привело к противопоставлению ее дарвинизму. В это время эволюционное учение продолжает развиваться, а теория естественного отбора стала подвергаться жесточайшей критике. Этой теории были противопоставлены другие: мутационная (автор де Фриз), хромосомная (автор Томас Морган), миграционная, гибридизационная теории, которые утверждали, что виды образуются не постепенно, эволюционно, а скачкообразно – революционно.

3. Современный синтетический период. Разработана синтетическая теория эволюции. Временем ее возникновения считают 1926 г., когда советский ученый С.С. Четвериков сформулировал основные положения популяционной генетики и соединил дарвинизм с современной генетикой. На этой базе сформировалось современное учение о микроэволюции.

Сегодня мы различаем микроэволюцию и макроэволюцию. Микроэволюция – это начальный этап эволюционного процесса, который протекает внутри вида (в популяциях) и приводит к образованию новых видов. Она доступна непосредственному наблюдению и изучению, т.к. может происходить в исторически короткое время. При этом популяции рассматриваются как элементарные эволюционные единицы, в которых происходит микроэволюция. Мутации и комбинации генов, лежащие в основе наследственной изменчивости, называются элементарным эволюционным материалом.

Наследственная изменчивость, различные виды изоляции, популяционные волны и естественный отбор в свете современной синтетической теории эволюции являются движущими силами или элементарными эволюционными факторами. Под влиянием этих факторов изменяется генетический состав популяции (генофонд). Изменение генетического состава популяции называется элементарным эволюционным событием (явлением). Это обязательная предпосылка эволюционного процесса. Генотип особей в популяциях характеризуется разнокачественностью из-за мутационной и комбинативной изменчивости. В результате борьбы за существование и естественного отбора особи с одними генотипами сохраняются в популяции, другие погибают. Процесс длится на протяжении ряда поколений и может привести к значительным изменениям генотипа. Следствием этого является образование новых подвидов и видов.

Признак появления нового вида – невозможность отделившейся популяции скрещиваться с особями исходной популяции и давать плодовитое потомство. Это репродуктивная изоляция – главный признак появления нового вида.

Как главный признак вида критерий репродуктивной изоляции предложен в 1968 г. Майером, который предложил следующее определение вида: «Вид – это система популяций, близких по своим генетическим и морфологическим особенностям, полностью репродуктивно изолированная от других таких же систем». Вид – это система генетически закрытая (изолированная), но как биологическая система он является системой открытой, т.к. связан обменом веществ и превращением энергии с внешней средой. В связи с этим изоляцию следует рассматривать как фактор видообразования.

Изоляция – это нарушение свободных скрещиваний и генетическая разобщенность популяций. Изоляция – это самое существенное свойство вида, которое обеспечивает его реальность и целостность. Способность к изоляции является ценным видовым приспособлением. Изоляция не обязательно подразумевает полное прекращение скрещивания между популяциями. Для поддержания своеобразия генофонда, а тем самым и направления его преобразований, достаточны лишь определенные ограничения.

На внутривидовом уровне различают:

– географическую или пространственную изоляцию;
– морфологическую изоляцию;
– генетическую изоляцию;
– биологическую изоляцию.

Макроэволюция – это процесс возникновения и развития более крупных таксономических категорий. Она протекает на огромных пространствах, охватывает порой всю биосферу и отрезки времени в сотни миллионов лет. При ее изучении экспериментировать невозможно. До сих пор специалисты изучали ход макроэволюции по ископаемым останкам. И только теперь ученые смогли построить компьютерные модели эволюционного процесса. Для моделирования макроэволюции оказалось вполне достаточно дарвинского принципа естественного отбора на основе случайных наследственных изменений. Эта серия компьютерных экспериментов по моделированию прогрессивной эволюции блестяще подтвердила теорию Дарвина.

Вопросы к беседе

В чем сущность учения И.И. Шмальгаузена о формах естественного отбора?

В чем сущность и каковы результаты микроэволюции?

Дайте характеристику различных способов видообразования.

Какие направления эволюционного процесса вы знаете?

Чем отличается биологический прогресс от биологического регресса?

Охарактеризуйте основные пути эволюции, ведущие к биологическому прогрессу.

Основные направления эволюции

Лабораторная работа «Основные пути биологического прогресса»

1. Ароморфозы

Проанализируйте анатомо-функциональные особенности мозга позвоночных животных (рыбы, птицы, млекопитающие). Заполните табл. 1 и сделайте вывод о взаимосвязи между усложнением различных отделов мозга и особенностями поведения животных.

Головной мозг рыб. Различают отделы: передний мозг, промежуточный мозг, средний мозг, мозжечок и продолговатый мозг. Все отделы имеют большое значение в жизнедеятельности рыбы. Мозжечок управляет координацией движений и равновесием животного. Продолговатый мозг играет важную роль в управлении дыханием, кровообращением, пищеварением и другими важнейшими функциями организма.

Головной мозг птиц. Хорошо развиты зрительные бугры среднего мозга. Мозжечок значительно больше, чем у других позвоночных, т.к. он – центр координации и согласованности движений, а птицы в полете совершают очень сложные движения. По сравнению с рыбами у птиц увеличены полушария переднего мозга, поэтому и поведение птиц отличается большей сложностью. Правда, многие действия являются врожденными, инстинктивными (образование пар, постройка гнезда, насиживание). В течение жизни у птиц появляется большое количество условных рефлексов.

Головной мозг млекопитающих. Головной мозг состоит из тех же отделов, что и у других позвоночных, однако большие полушария имеют более сложное строение. Наружный слой больших полушарий состоит из нервных клеток, образующих кору мозга. Она может образовывать складки, извилины. Кора отвечает за формирование условных рефлексов. Хорошо развит и мозжечок, он также имеет много извилин. Это связано с координацией сложных движений млекопитающих. Млекопитающие отличаются сложным поведением. Вследствие того что окружающая среда крайне изменчива, у млекопитающих постоянно вырабатываются новые условные рефлексы, а те, которые не подкрепляются условными раздражителями, утрачиваются. Эта особенность позволяет млекопитающим быстро и очень хорошо приспосабливаться к условиям окружающей среды.

Таблица 1

2. Идиоадаптации

Рассмотрите строение ног различных птиц, сделайте вывод о приспособительном значении изменений, заполните табл. 2.

Строение ног птиц в зависимости от их образа жизни.
На рисунке изображены ноги: 1 – фазан, 2 – орел, 3 – воробей, 4 – страус

Существование зависимости строения организма от его образа жизни доказывает, например, строение ног у разных видов птиц. Ноги хищных птиц (орлы, ястребы) снабжены длинными и острыми когтями. У птиц, ноги которых приспособлены для ходьбы (фазан), когти короткие. У бегающих птиц (дрофа, страус) ноги очень сильные, с короткими и толстыми пальцами.

Сегодня мало кто станет отрицать огромный вклад Дарвина в биологию. Имя этого ученого знакомо каждому взрослому человеку. Многие из вас могут в двух словах сказать о том, в чем состоит вклад Дарвина в биологию. Однако подробно рассказать о созданной им теории смогут лишь немногие. После прочтения статьи вам удастся это сделать.

Достижения древних греков

Прежде чем описать вклад Дарвина в биологию, расскажем в нескольких словах о достижениях других ученых на пути к открытию теории эволюции.

Анаксимандр, древнегреческий мыслитель, еще в 6 веке до н. э. говорил, что человек произошел от животных. Его предки якобы были покрыты чешуей и жили в воде. Чуть позже, в 4 в. до н. э., Аристотель отметил, что полезные признаки, которые случайным образом проявляются у животных, природа сохраняет для того, чтобы сделать их в будущем более жизнеспособными. А собратья, не имеющие данных признаков, погибают. Известно, что Аристотель создал "лестницу существ". Он расположил организмы в порядке от самых простых к более сложным. Эта лестница начиналась камнями, а заканчивалась человеком.

Трансформизм и креационизм

Англичанин М. Хейл в 1677 году впервые употребил термин "эволюция" (от лат. "развертывание"). Он обозначил им единство исторического и индивидуального развития организмов. В биологии в 18 веке появился учение о том, как изменялись различные виды растений и животных. Оно было противопоставлено креационизму, согласно которому бог создал мир, и все виды остаются неизменными. К сторонникам трансформизма относится французский ученый Жорж Бюффор, а также английский исследователь Эразм Дарвин. Первую теорию эволюции предложил Жан-Батист Ламарк в своем труде 1809 года "Философия зоологии". Однако истинные ее факторы вскрыл именно Чарльз Дарвин. Вклад в биологию этого ученого неоценим.

Заслуга Чарльза Дарвина

Ему принадлежит эволюционная теория, обоснованная научно. Он изложил ее в труде под названием "Происхождение видов путем естественного отбора". Эту книгу в 1859 году опубликовал Дарвин. Вклад в биологию кратко описать можно следующим образом. Дарвин считал, что - наследственная изменчивость, а также борьба за существование. В условиях борьбы неизбежным результатом данной изменчивости становится естественный отбор, который представляет собой преимущественное выживание самых приспособленных особей того или иного вида. Благодаря их участию в размножении полезные наследственные изменения накапливаются и суммируются, как отмечал Чарльз Дарвин.

Вклад в биологию его признали ученые, продолжившие исследования в этом направлении. Развитие науки в дальнейшем подтвердило, что дарвиновская теория является правильной. Поэтому сегодня термины "эволюционное учение" и "дарвинизм" нередко употребляются как синонимы.

Итак, мы кратко охарактеризовали вклад Дарвина в биологию. Предлагаем подробнее рассмотреть созданную им теорию.

Наблюдения, натолкнувшие Дарвина на теорию эволюции

Сначала начал задумываться о причинах, по которым между видами имеются те или иные сходства и различия, Чарльз Дарвин. Вклад в биологию, кратко охарактеризованный нами, он внес далеко не сразу. Сперва предстояло изучить достижения предшественников, а также совершить несколько путешествий. Именно они натолкнули ученого на важные мысли.

Основную находку он сделал в Южной Америке, в геологических отложениях. Это скелеты гигантских неполнозубых, весьма сходных с современными ленивцами и броненосцами. Кроме того, на Дарвина произвело большое впечатление изучение видов животных, обитающих на Ученый обнаружил на этих вулканических островах, имеющих недавнее происхождение, близкие виды вьюрков, которые похожи на материковые, однако приспособились к различным источникам питания - нектару цветков, насекомым, твердым семенам. Чарльз Дарвин сделал вывод о том, что эти птицы попали на остров именно с материка. А произошедшие с ними изменения объясняются приспособлением к новым условиям существования.

Чарльз Дарвин поставил вопрос о том, что в видообразовании играют определенную роль условия среды. Ученый наблюдал аналогичную картину и у берегов Африки. Обитающие на животные, несмотря на определенное сходство с видами, населяющими материк, все-таки от них отличаются весьма значительными чертами.

Дарвин не мог объяснить сотворением видов и особенности развития грызуна туко-туко, описанного им. Эти грызуны живут под землей, в норах. У них появляются зрячие детеныши, которые впоследствии слепнут. Все эти и многие другие факты значительно поколебали веру ученого в сотворение видов. Дарвин, возвратившись в Англию, поставил перед собой масштабную задачу. Он задумал решить вопрос о происхождении видов.

Основные труды

Вклад Дарвина в развитие биологии представлен в нескольких его работах. В 1859 году в своем труде он обобщил эмпирический материал селекционной практики и биологии, современной ему. Кроме того, он использовал результаты своих наблюдений, сделанных во время путешествий. Совершенное им на кругосветное плавание пролило свет на различных видов.

Чарльз Дарвин дополнил основной труд "Происхождение видов..." фактическими материалами в своей следующей книге, вышедшей в 1868 году. Она известна под названием "Изменение домашних животных и культурных растений". В еще одном труде, написанном в 1871 году ученый выдвинул гипотезу о том, что человек происходит от обезьяноподобного предка. Сегодня многие соглашаются с предположением, которое высказал Ч. Дарвин. Вклад в биологию позволил ему стать большим авторитетом в научном мире. Многие даже забывают о том, что происхождение человека от обезьяны - всего лишь гипотеза, которая хотя и весьма вероятна, но все-таки еще не вполне доказана.

Свойство наследственности и его роль в эволюции

Отметим, что в основе дарвиновской теории лежит свойство наследственности, то есть способности организмов повторять типы обмена веществ и в целом индивидуальное развитие в ряду поколений. Вместе с изменчивостью наследственность обеспечивает многообразие и постоянство форм жизни. Она является основой эволюции всего органического мира.

Борьба за существование

"Борьба за существование" - это понятие, которое является одним из основных в теории эволюции. Чарльз использовал его для обозначения существующих между организмами отношений. Кроме того, Дарвин употреблял его для описания отношений между абиотическими условиями и организмами. Абиотические условия приводят к выживанию самых приспособленных особей и к гибели менее приспособленных.

Две формы изменчивости

Что касается изменчивости, Дарвин выделил две основные ее формы. Первая из них - определенная изменчивость. Это способность всех особей того или иного вида в определенных условиях среды реагировать одинаковым образом на данные условия (почву, климат). Вторая форма - Ее характер не соответствует наблюдаемым изменениям внешних условий. Неопределенная изменчивость в современной терминологии называется мутацией.

Мутация

Мутация, в отличие от первой формы, имеет наследственный характер. Согласно Дарвину, в последующих поколениях усиливаются незначительные изменения, наблюдаемые в первом. Ученый подчеркивал, что в эволюции решающая роль принадлежит изменчивости неопределенной. Она обычно связана с вредными мутациями или нейтральными, однако возможны и такие, которые называют перспективными.

Механизм эволюции

По Дарвину, неизбежным результатом наследственной изменчивости и борьбы за существование является выживание и воспроизведение новых организмов, которые наиболее приспособлены к обитанию в соответствующей среде. А в ходе эволюции происходит гибель неприспособленных, то есть естественный отбор. Механизм его действует в природе аналогично селекционерам, то есть складываются неопределенные и незначительные индивидуальные различия, из которых затем формируются необходимые приспособления у организмов, а также различия между видами.

Обо всем этом, а также о многом другом говорил и писал Чарльз Дарвин. Вклад в биологию, кратко описанный, не ограничивается тем, о чем мы рассказали. Однако в общих чертах были охарактеризованы основные его достижения. Теперь вы можете подробно рассказать о том, какой вклад в биологию внес Дарвин.

К середине XIX в. биологическая наука уже принципиально отличалась от натурфилософии конца XVIII века. Экспериментальные исследования дали большой фактический материал. С этого периода биологи всё больше опирались на конкретные науч-ные факты, а не абстрактные рассуждения. Именно в это вре-мя было сделано первое биологическое обобщение (со временем названное теорией), значимость которого не утрачена по сей день.

У большинства биологов того времени не вызы-вало сомнений, что эволюция реальна: природа изменяема, одни виды приходят на смену другим, а жизнь на Земле развивается. Поэтому актуаль-ными стали не доказательства эволюции, а необ-ходимость выяснить, как именно происходят эволюционные преобразования; найти ответ на вопрос, что заставляет живые организмы изменяться во времени. Иными словами, пред-стояло выяснить механизмы, причины и факторы эволюции.

Это было сделано в выдающемся труде англий-ского натуралиста, путешественника и исследо-вателя Чарльза Роберта Дарвина (1809—1882) «Происхождение видов путём естественного отбора, или сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь» (рис. 161), в котором он изложил своё видение механизмов эволюционных преобразований. Вкратце идеи книги сводились к следующему.

• Организмы размножаются в геометрической прогрессии, тогда как до взрослого состояния доживает очень незначительная их часть (обратите внимание: в природе молодых особей всегда больше чем взрослых). Следовательно, большинство особей гибнут в борьбе за суще-ствование (рис. 162), которая проявляется, главным образом, в конкуренции особей одного вида между собой за лучшие места обитания, пищу, ресурсы, а у животных, к тому же, сорев-новании самцов за самку.
• Для природы характерна всеобщая изменчи-вость. Каждый организм имеет индивидуаль-ные особенности, отличающие его от других. По Дарвину, в природе существует ненаследствен-ная групповая (он её назвал «определённой», а сейчас её называют модификационной) и инди-видуальная («неопределённая», в современной трактовке генетическая) изменчивость, которая передаётся по наследству. Именно последняя форма изменчивости согласно теории Дарвина играет ключевую роль в эволюции, даёт для неё материал.
• Поскольку особи одного вида отличаются друг от друга, у них разные шансы выжить и оставить потомство. Чаще выживают и, соответственно, оставляют потомство более приспособленные к условиям обитания организмы, имеющие какие-то особенно полезные в борьбе за жизнь признаки или свойства. Это выживание самых приспособленных в борьбе за существование и есть естественным отбором, который, по Дарвину, является основным фактором — движущей силой эволюционного процесса. В качестве главного доказательства реальности естественного отбора Дарвин приводил искусственный отбор, с помо-щью которого человек вывел множество нужных ему пород животных и сортов растений с ранее неизвестными в природе свойствами. Так и при-рода с помощью естественного отбора творит нуж-ные ей виды.
• Поскольку среда обитания организмов постоянно изменяется, то каждый раз в борьбе за существо-вание преимуществом обладают особи с новыми признаками, закрепляющимися наследственно. Эти изменения, накапливающиеся и распро-страняющиеся под действием естественного отбора в ряду поколений, неизбежно приводят к существенным изменениям строения тела и особенностей функционирования групп особей, в результате чего образуется новый вид.

Таким образом, основная идея учения о есте-ственном отборе — главной движущей силы органической эволюции — состоит в выживании самых приспособленных в борьбе за существование (рис. 163). При этом самыми приспособленными являются организмы, оставляющие самое большое потомство.

В отличие от теории Ламарка эволюционную теорию Дарвина восто-рженно восприняла не только научная, но и вся просвещённая европейская общественность того времени. Первый тираж «Происхождения видов...», увидевший свет 24 ноября 1859 г., разошёлся за несколько дней. Успех был обусловлен понятной и чёткой логикой теории естественного отбора, аргу-ментированностью доводов. Кроме того, идея выживания в конкурентной борьбе самых сильных и приспособленных отвечала духу времени — капи-талистическим отношениям середины XIX в.— и была понятной обществу. Материал с сайта

Учение Дарвина об эволюционном значении естественного отбора как главного фактора эволюции принято называть дарвинизмом . Большинство современных биологов это учение отождествляют с теорией эволюции и считают единственно правильной трактовкой механизмов эволюционного процесса. В отличие от эволюционного учения Ламарка Дарвин не только доказал факт эволюции (изменяемость видов, происхождение одного вида от другого, сменяемость видов во времени), но и первым предложил при-емлемые для науки своего времени естественнонаучные механизмы эво-люционного процесса. Благодаря теории Дарвина в биологии произошли прогрессивные изменения, которые можно сравнивать с научной революци-ей. Эволюционное учение стало проникать во все биологические дисципли-ны. Появились совершенно новые научные направления (сравнительная анатомия и физиология, эволюционная морфология, эволюционная эмбри-ология и другие). Существенный прогресс был достигнут в систематике и филогении. Система животных и растений перестала быть искусственной, она всё больше стала основываться не на внешней схожести организмов, а на их филогенетическом родстве.

Английский естествоиспытатель и учёный Ч. Дарвин , выдвинувший идею естествен-ного отбора как главной движущей силы эволюции, сформулировал естественные причины эволюционного развития. Ч. Дарвина призна-ют основоположником современной теории эволюции , поскольку он не только убедительно доказал её реальность, но и обосновал её естественные причины.

На этой странице материал по темам:

• Доклад о учении чарльза дарвина о естественном отборе

• Механизмы эволюционного процесса по дарвину кратко

• Что такое борьба за существование

• Учение ч дарвина об естественном отборе краткое содержание

• Конспект по биологии учение дарвина об естественном отборе

Вопросы по этому материалу:

• В чём состоит заслуга Дарвина?

• Чем эволюционное учение отличается от теории эволюции?

• Почему теория Дарвина так быстро завоевала огромное количество при-верженцев?

• Чарлз Дарвин (1809 – 1882) сформулировал теорию эволюции в результате естественного отбора.

  Предпосылки эволюционной теории

  Социально – экономические (интенсивное развитие промышленности, быстрый рост городов, значительный подъем сельского хозяйства, активизация селекционной работы по выведению новых сортов растений и пород животных Англии).

  Научные: В области биологии - успехи систематики животных и растений, биогеографии, палеонтологии, сравнительной анатомии, эмбриологии и др.

  Научные в других областях: астрономии, разработавшей теории происхождения Солнечной системы; геологии, открывшей последовательное образование осадочных пород; химии, установившей сходство в составе живой и неживой природы и др.

  1859 г. «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранении избранных пород в борьбе за жизнь».

  Логическая структура дарвинизма

  Наследственность. Изменчивость. Интенсивность размножения (геометрическая прогрессия). Ограниченность места и ресурсов для жизни.

  Очевидные свойства организмов

  Борьба за существование

  Естественный отбор

  В основе теории происхождения видов, созданной Дарвином, лежат следующие принципиально важные положения:

  Филогенетическое изменение вида всегда вызывается изменением условий среды.

  Образование нового вида начинается с формирования новых внутривидовых форм, которые Дарвин называл разновидностями.

  В результате естественного отбора происходит приспособление новых органических форм к изменившимся условиям.

  Образование видов является длительным историческим процессом.

  Основным направлением филогенеза является дивергенция. Но не исключена возможность образования и конвергентных форм.

  Каждая крупная группа животных или растений всегда происходит от одного корня (монофилетическое происхождение).

  Основные положения теории Дарвина и Уоллеса

  Любым организмам свойственна изменчивость.

  Число потомков, рождаемых на свет, много больше (интенсивность размножения) числа, которое может найти себе пропитание (ограниченность ресурсов и мест для жизни). Поэтому большая часть потомства погибает.

  Так как рождается больше особей, чем может выжить, существует борьба за существование (явная или косвенная).

  Наследственные изменения, облегчающие организму выживание в определенных конкретных условиях, дают им преимущество перед другими, то есть выживают наиболее приспособленные (естественный отбор).

  Выжившие особи дают начало следующим поколениям, и, таким образом, удачные изменения закрепляются. В результате отдаленные потомки могут существенно отличаться от предков.

  Сущность теории эволюции состоит в следующем: огромное многообразие видов на Земле, приспособленных к определенным условиям существования, образовались благодаря постоянно возникающим в природе разнонаправленным наследственным изменениям и естественному отбору. Способность организмов к интенсивному размножению и одновременное выживание немногих особей, наиболее приспособленных к конкретным условиям среды, является следствием борьбы за существование. Таким образом, между видами идет борьба за существование, вследствие которой выживают организмы, наиболее приспособленные к конкретным условиям среды. Значение теории Дарвина состоит в установлении основных движущих сил эволюции органического мира и введении естественно – исторического метода в биологию.

  Создание человеком новых сортов растений или пород животных основано на трех факторах – изменчивости, наследственности и отборе.

  Наследственность – свойство живых организмов сохранять и передавать потомству особенности своего строения и развития с помощью генов. Благодаря наследственности из поколения в поколение сохраняются признаки вида, сорта, породы, штамма. Связь между поколениями осуществляется при размножении через гаплоидные или диплоидные клетки. Ведущая роль в наследственности принадлежит хромосомам, способным к самоудвоению и формированию с помощью генов всего комплекса характерных для вида признаков. Вся совокупность генов, характерная для особи вида, составляет генотип.

  Чарльз Рооберт Дарвин – натуралист, пионер теории о происхождении живого на Земле от общего предка, путем эволюции каждого вида. Автор книги «Происхождение видов», теории о происхождении человека, понятий естественного и полового отбора, первого этологического исследования «Выражение эмоций у человека и животных», теории о причинах эволюции.

  Чарльз Дарвин родился 12 февраля 1809 года в графстве Шропшир (Англия) в имении Дарвинов Маунт Хаус, в Шрусбери. Роберт Дарвин, отец мальчика, врач и финансист, сын ученого натуралиста Эразма Дарвина. Мать Сьюзанн Дарвин, в девичестве – Уэджвуд, дочь художника Джозайи Уэджвуда. В семье Дарвинов росло шестеро детей. Семья посещала Унитарианскую церковь, однако мать Чарльза до замужества – прихожанка англиканской церкви.

  В 1817 году Чарльза отдали в школу. Восьмилетний Дарвин познакомился с естествознанием и сделал первые шаги в коллекционировании. Летом 1817 года умерла мать мальчика. Отец отдал сыновей Чарльза и Эразма в 1818 году в пансион при англиканской церкви – «Школу Шрюсбери».

  Чарльз не делал успехов в учебе. Тяжело давались языки и литература. Главная страсть мальчика – собирание коллекций и охота. Нравоучения отца и преподавателей не заставили Чарльза взяться за ум, и в конечном итоге на него махнули рукой. Позже у юного Дарвина появилось еще одно увлечение – химия, за что Дарвину даже сделал выговор начальник гимназии. Гимназию Чарльз Дарвин закончил с далеко не блестящими результатами.

  После окончания гимназии в 1825 году Чарльз вместе с братом Эразмом поступил в Эдинбургский университет, на факультет медицины. Перед поступлением молодой человек поработал ассистентом в медицинской практике отца.

  В университете Эдинбурга Дарвин проучился два года. За это время будущий ученый понял, что медицина – не его призвание. Студент перестал ходить на лекции и увлекся изготовлением чучел животных. Учителем Чарльза в этом деле был освобожденный раб Джон Эдмонстоун, побывавший в путешествии по Амазонии в группе естествоиспытателя Чарльза Уотертона.

  Первые открытия Дарвин сделал в области анатомии морских беспозвоночных. Работы молодой ученый представил в марте 1827 года на заседании Плиниевского студенческого общества, членом которого являлся с 1826 года. В этом же обществе молодой Дарвин познакомился с материализмом. В это время он работал ассистентом у Роберта Эдмонда Гранта. Посещал курс естественной истории Роберта Джемсона, где получил базовые знания в геологии, работал с коллекциями, принадлежащими музею Эдинбургского университета.

  Новость о запущенной учебе сына не привела Дарвина-старшего в восторг. Поняв, что врачом Чарльзу не стать, Роберт Дарвин настоял на поступлении сына в колледж Христа Кембриджского университета. Хотя посещения Плиниевского общества сильно пошатнули веру Дарвина в догматы церкви, он противиться воли отца не стал и в 1828 году выдержал вступительные экзамены в Кембридж.

  
  

  Учеба в Кембридже не слишком увлекала Дарвина. Время студента занимала охота и верховая езда. Появилось новое увлечение – энтомология. Чарльз вошел в круг коллекционеров насекомых. Будущий ученый подружился с профессором Кембриджа Джоном Стивенсом Генслоу, открывшим студенту дверь в удивительный мир ботаники. Генслоу познакомил Дарвина с ведущими естествоиспытателями того времени.

  С приближением выпускных экзаменов Дарвин начал форсировать упущенный материал по основным предметам. Занял 10-е место по итогам результатов экзаменов выпуска.

  Путешествия

  После окончания учебы в 1831 году Чарльз Дарвин еще какое-то время оставался в Кембридже. Он посвятил время изучению работ Уильяма Пэйли «Естественная Теология» и Александра фон Гумбольдта («Личное повествование»). Эти книги навели Дарвина на мысль о путешествии в тропики для изучения естественных наук на практике. Для осуществления идеи путешествия Чарльз прошел курс геологии Адама Седжвика, а затем уехал с преподобным в Северный Уэльс для картографирования пород.

  По приезду из Уэльса Дарвина ждало письмо профессора Генслоу с рекомендацией капитану экспедиционного корабля Английского Королевского флота «Бигль» Роберту Фицрою. Корабль в то время отправлялся в путешествие в Южную Америку, и Дарвин мог занять в команде место натуралиста. Правда, должность не оплачивалась. Отец Чарльза категорически возражал против поездки, и только слово «за» дяди Чарльза, Джозайи Веджвуда II, спасло ситуацию. Молодой натуралист отправился в кругосветное путешествие.

  
  Корабль Чарльза Дарвина назывался «Бигль»

  Путешествие началось в 1831 году, а закончилось 2 октября 1836 года. Экипаж «Бигля» вел работы по картографической съемке побережий. Дарвин в это время занимался на берегу сбором экспонатов для коллекции по естественной истории и геологии. Вел полный отчет о своих наблюдениях. При каждом удобном случае естествоиспытатель отправлял копии записей в Кембридж. Во время путешествия Дарвин собрал обширную коллекцию животных, большая доля которой отводилась морским беспозвоночным. Описал геологическое строение ряда побережий.

  Возле островов Зеленого Мыса Дарвин сделал открытие о влиянии временного промежутка на геологические изменения, применяемое им в написании трудов по геологии в дальнейшем.

  В Патагонии он обнаружил окаменевшие останки древнего млекопитающего мегатерия. Присутствие рядом с ним в породе современных раковин моллюсков свидетельствовало о недавнем исчезновении вида. Открытие вызвало интерес в научных кругах Англии.

  
  

  Исследование ступенчатой равнинной части Патагонии, открывающей древние пласты Земли, привело Дарвина к выводу о неверности утверждений в работе Лайеля «о постоянстве и исчезновении видов».

  У берегов Чили команда «Бигля» застала землетрясение. Чарльз видел, как над уровнем моря поднимается кора Земли. В Андах он нашел раковины морских беспозвоночных, что привело ученого к догадке о возникновении барьерных рифов и атоллов вследствие тектонического движения земной коры.

  На Галапагосских островах Дарвин заметил отличия местных видов животных от материковых родственников и представителей соседних островов. Объектом исследования стали галапагосские черепахи и птицы пересмешники.

  
  

  В Австралии увиденные диковинные сумчатые животные и утконосы настолько отличались от животного мира других материков, что Дарвин всерьез задумался о еще одном «создателе».

  С командой «Бигля» Чарльз Дарвин побывал на Кокосовых островах, Зеленом мысе, острове Тенерифе, в Бразилии, Аргентине, Уругвае, на Огненной Земле. По результатам собранной информации ученый создал труды «Дневник изысканий натуралиста» (1839), «Зоология путешествия на корабле «Бигль» (1840), «Строение и распределение коралловых рифов» (1842). Описал интересное природное явление - пенитентес (особые кристаллы льда на ледниках Анд).

  
  

  После возвращения из путешествия Дарвин начал сбор подтверждений своей теории об изменении видов. Живя в глубоко религиозной среде, ученый понимал, что своей теорией подрывает принятые догмы существующего миропорядка. Он верил в Бога, как в высшую сущность, однако полностью разочаровался в христианстве. Его окончательный отход от церкви произошел после смерти дочери Энн в 1851 году. Дарвин не прекращал помогать церкви и оказывать поддержку прихожанам, однако во время посещения семьей церковной службы отправлялся гулять. Дарвин называл себя агностиком.

  В 1838 году Чарльз Дарвин стал секретарем «Лондонского геологического общества». Этот пост занимал до 1841 года.

  Теория происхождения видов

  В 1837 году Чарльз Дарвин приступил к ведению дневника, классифицирующего сорта растений и породы домашних животных. В него же он заносил свои мысли по естественному отбору. Первые заметки о происхождении видов появились в 1842 году.

  «Происхождение видов» – цепь аргументов, подтверждающих теорию эволюции. Суть учения – постепенное развитие популяций видов путем естественного отбора. Принципы, изложенные в работе, получили в научном сообществе название «дарвинизм».

  
  

  В 1856 году началась подготовка расширенного варианта книги. В 1859 году свет увидели 1250 экземпляров труда «Происхождение видов путём естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». Книгу раскупили за два дня. При жизни Дарвина книга вышла на голландском, русском, итальянском, шведском, датском, польском, венгерском, испанском и сербском языках. Труды Дарвина переиздаются и популярны и сейчас. Теория ученого-натуралиста по-прежнему актуальна и является основой современной теории эволюции.

  
  

  Еще один важный труд Дарвина – «Происхождение человека и половой отбор». В нем ученый разработал теорию об общем предке у человека и современной обезьяны. Ученый провел сравнительный анатомический анализ, сравнил эмбриологические данные, на основе чего показал сходство человека и обезьяны (симиальная теория антропогенеза).

  В книге «О выражении эмоций у человека и животных» Дарвин описал человека как часть эволюционной цепочки. Человек, как живой организм, развился из низшей животной формы.

  Личная жизнь

  Чарльз Дарвин женился в 1839 году. К женитьбе отнесся серьезно. Прежде чем принять решение, выписал на лист бумаги все «за» и «против». После вердикта «Жениться-Жениться-Жениться» 11 ноября 1838 года сделал предложение кузине Эмме Вэджвуд. Эмма – дочь Джосайи Веджвуда II, дяди Чарльза, члена Парламента и владельца фабрики фарфора. На момент свадьбы невесте исполнилось 30 лет. До Чарльза Эмма отвергала предложения руки и сердца. Девушка вела переписку с Дарвином в годы путешествия к Южной Америке. Эмма – девушка образованная. Писала проповеди для сельской школы, обучалась музыке в Париже у Фредерика Шопена.

  
  

  Бракосочетание состоялось 29 января. Венчание в Англиканской церкви провел брат жениха и невесты Джон Аллен Веджвуд. Молодожены поселились в Лондоне. 17 сентября 1842 года семья переехала в Даун графства Кент.

  У Эммы и Чарльза родилось десять детей. Дети достигли высокого положения в обществе. Сыновья Джордж, Фрэнсис и Гораций были членами Английского Королевского общества.

  
  

  Трое малышей умерло. Дарвин связывал болезненность детей с родственной связью между собой и Эммой (работа «Болезненности потомков от близкородственного скрещивания и преимуществах далёких скрещиваний»).

  Смерть

  Умер Чарльз Дарвин в возрасте 73 лет, 19 апреля 1882 года. Похоронен в Вестминстерском аббатстве.

  
  

  После смерти мужа Эмма купила дом в Кембридже. Сыновья Фрэнсис и Гораций построили дома рядом. В Кембридже вдова жила зимой. На лето перебиралась в семейное имение в Кенте. Умерла 7 октября 1896 года. Похоронена в Дауне, рядом с братом Дарвина – Эразмом.

  • Чарльз Дарвин родился в один день с .
  • На фото Дарвин похож на .
  • «Происхождение видов» стало так называться только к шестому переизданию.
  
  
  • Дарвин узнавал новые виды животных и с гастрономической точки зрения: он пробовал на вкус блюда из броненосцев, страусов, агути, игуан.
  • В честь ученого названо немало редких видов животных.
  • Дарвин никогда не отрекался от своих убеждений: до конца дней, живя в глубоко религиозной семье, он в отношении религии был человеком сомневающимся.
  • Путешествие «Бигля» растянулось вместо двух лет на пять.