Отсекающий (отрицательный) отбор

Дарвиновское учение трансформировалось в синтетическую теорию эволюции (СТЭ), которая справедливо считается современной формой дарвинизма. Однако СТЭ можно охарактеризовать и как результат определенного синтеза дарвинизма и менделизма. В 30-40-е годы 20 века быстро произошел широкий синтез генетики и дарвинизма. Генетические идеи проникли в систематику, палеонтологию, эмбриологию, биогеографию. Термин «современный» или «эволюционный синтез» происходит из названия книги Дж. Хаксли «Evolution: The Modern Synthesis» (1942). Выражение «синтетическая теория эволюции» в точном приложении к данной теории впервые было использовано Дж. Симпсоном в 1949 году.

Начало формирования СТЭ было положено в работах С.С. Четверикова (1880-1959), Р.Э.Фишера (1890-1962), С.Райта (1889-1988), Дж. Холдейна(1892-1964) и др.

Обобщая данные генетики, молекулярной биологии, биоценологии, экологии, биохимии, биофизики, палеонтологии, математического моделирования и других наук, СТЭ на базе дарвиновской идеи естественного отбора формирует новое представление о биологической эволюции, отличающейся от других эволюционных концепций.

К основным факторам эволюции Дарвин и его сторонники относили: 1) изменчивость, 2) наследственность, 3) борьбу засуществование. Сегодня биологи к этим факторам добавляют следующие:

- мутационные процессы,

- популяционные волнычисленности организмов

- изоляцию.

Важнейшим из этих факторов является мутационный процесс. Мутации возникают случайно, и их результат является неопределенным. Случайное изменение становится необходимым, когда оно оказывается полезным для организма, помогает ему выжить в борьбе за существование. Закрепляясь и повторяясь в ряде поколений такие случайные изменения, вызывают перестройку в структуре живых организмов и приводят к возникновению новых видов. Только случайные изменения, оказавшиеся полезными в определенных условиях окружающей среды, отбираются в естественной природе для дальнейшей эволюции.

Синтетическая теория эволюции четко разграничивает области исследования микроэволюции и макроэволюции.

Микроэволюция связана с изменениями, доступными непосредственному наблюдателю.

Микроэволюция – совокупность эволюционных процессов, протекающих внутри вида, приводящих к возникновению различий между организмами и образованию новых видов. В ее рамках изучаются необратимые преобразования популяций, приводящие к формированию нового вида.

Популяция – это совокупность организмов одного вида с единым генофондом, занимающих определенную территорию. У каждой популяции есть количественные границы: минимальная численность, необходимая для самовоспроизводства и предельно достижимый максимум численности.

Вид – это группа скрещивающихся между собой организмов, которые не могут скрещиваться с представителями других групп. Вид может возникнуть только в пределах одной популяции. Реально вид существует в форме популяций.

Макроэволюция – это процесс образования из видов новых родов, из родов – семейств, из семейств – отрядов и т.д. В отличие от микроэволюции, протекающей внутри популяции, макроэволюция – эволюция надвидовая. Тем не менее, в макроэволюции действуют все те же процессы: борьба за существование, естественный отбор. Таким образом, макроэволюция происходит на основе процессов микроэволюции.

Макроэволюция связана с эволюционными преобразованиями за длительный исторический период времени, она изучает происхождение надвидовых таксонов, а также направления и закономерности развития жизни на Земле в целом.

Таксон – определяет общее название групп организмов. К таксонам относятся: вид, род, семейство, отряд, класс, тип, царство. Наименьшей степенью общности обладает вид, наибольшей – царство.

Макроэволюция использует методы:

- палеонтологический,

- сравнительно-морфологический,

- эмбриологический.

Палеонтологический занимается изучением ископаемых останков, т.е. любых сохранившихся в земной коре останков, предположительно принадлежащих каким-либо живым организмам. Это могут быть целые организмы, твердые скелетные структуры, отпечатки, следы, окаменевшие экскременты и т.д. В палеонтологической летописи многие виды, появляющиеся на каком-то уровне развития, на более позднем уровне исчезают. В эволюционном смысле это истолковывают как возникновение и вымирание видов в соответствующие эпохи. По палеонтологическим данным установили, что растения появились на суше раньше, чем животные, насекомые раньше, чем опыляемые ими растения.

Главный недостаток использования метода ископаемых останков (палеонтологического) состоит в отсутствии непрерывности палеонтологической летописи. В ней имеют место разрывы или “недостающие звенья”. Возможно, что некоторые виды возникли очень быстро, внезапно и поэтому промежуточных форм не существовало, Биологи Элдредж и Гоулд предположили, что скорость эволюции варьируется и некоторые новые виды возникают очень быстро, что и приводит к неполноте палеонтологической летописи. Эти скачки в эволюционной последовательности даже породили термин “скачкообразная эволюция”. Примером такого скачка может служить эволюция лошади.

Сравнительно-морфологический метод изучения групп животных или растений показывает, что по ряду особенностей они в основе своей сходны. Например, у всех цветков имеются чашелистики, лепестки, тычинки, рыльце, столбик и завязь; однако каждый отдельный вид цветов отличается от других по размерам, окраске, деталям строения.

Органы, построенные по одному плану, занимающие сходное положение в организме животного или растения, похожие по строению и развивающиеся из одних и тех же зачатков называются гомологичными.

Атавизм (от лат. atavus — отдалённый предок) — появление у данной особи признаков, свойственных отдаленным предкам, но отсутствующих у ближайших. В настоящее время данный термин вышел из научного употребления, поскольку возвращение наследственных признаков теперь трактуется как результат действия рецессивных генов.

Хвостовидный придаток и сплошной волосяной покров на теле человека, добавочные пары молочных желез и т. д. Отдельные признаки могут служить основой для возникновения патологических изменений или препятствовать нормальному функционированию организма.

Эмбриологический метод берет свое начало с работ Фон Бэра (1792-1867), который, изучая эмбриональное развитие разных групп позвоночных, обнаружил структурное сходство во всех этих группах, особенно на стадиях дробления и дифференцировки зарождающегося организма.

Э.Геккель (1834-1919) высказал мысль, что сходство это имеет эволюционное значение. Геккель сформулировал закон рекапитуляции, согласно которому “онтогенез повторяет филогенез”, то есть стадии, через которые проходит организм в процессе своего развития, повторяют эволюционную историю той группы, к которой он относится. Только на относительно поздних стадиях развития эмбрион начинает приобретать некоторое сходство с соответствующей взрослой формой. Изначальное же сходство между эмбрионами объясняется тем, что все они, а, следовательно, и классы, к которым они относятся, имели общего предка. Последующие адаптации к иным условиям среды и образу жизни изменяют дальнейший ход развития. Организмы, приспособленные к определенному образу жизни и определенному месту обитания, не типичному для крупной группы (или класса), к которой они принадлежат, менее сходны с другими членами этой группы и в процессе эмбрионального развития.

Особо подчеркнем, что как макро, так и микроэволюция происходят под воздействием изменений в окружающей среде.