Эволюция в биологии - необратимое историческое развитие живой природы. Можно рассматривать эволюцию всей биосферы и отдельных сообществ, состоящих из животных, растений и микроорганизмов, эволюцию отдельных систематических групп и даже частей организмов - органов (например, развитие однопалой конечности лошади), тканей (например, мышечной, нервной), функций (дыхания, пищеварения) и даже отдельных белков (например, гемоглобина). Но в строгом смысле слова эволюционировать могут только организмы, совместно образующие популяции отдельных видов.

Эволюцию раньше часто противопоставляли революции - быстрым и значительным по масштабу изменениям. Но теперь стало ясно, что процесс развития живой природы слагается из изменений как постепенных, так и резких; как быстрых, так и длящихся миллионы лет.

Каковы характерные черты биологической эволюции?

Прежде всего - преемственность. С момента возникновения жизни новое возникает в живой природе не на пустом месте, не из ничего, а из старого. Нас и первые примитивные микроорганизмы, возникшие около 4 млрд. лет назад, связывает непрерывная цепочка поколений.


Гоминиды произошли от общего предка

Не менее характерная черта эволюции - усложнение и совершенствование структур организмов от одной геологической эпохи к другой. Первое время на Земле существовали только микроорганизмы, затем появились одноклеточные - простейшие, потом многоклеточные беспозвоночные животные. За "веком рыб" наступил "век земноводных", потом "век пресмыкающихся", в основном динозавров, и, наконец, "век млекопитающих и птиц". Последние тысячелетия главенствующее место в биосфере стал завоевывать человек.

Эволюция нам уже не представляется чем-то удивительным. Но так было далеко не всегда. Хотя еще древнегреческий мудрец Гераклит сказал: "Все течет", для людей средних веков, да и более близких к нашему времени живая природа казалась чем-то застывшим, неподвижным, раз и навсегда созданным господом богом в дни творения. Одиночки-бунтари подвергались гонениям, да и почти никого не убеждали. Тогда сильным доводом против эволюции казался, например, обнаруженный зоологами факт: кошки, мумии которых находились в египетских гробницах, ничем не отличались от современных. Так, ребенок, одну минуту глядящий на часы, утверждает, что часовая стрелка неподвижна. Ведь те немногие тысячи лет, отделяющие нас от строителей пирамид, в эволюции кошек не более чем одна секунда.

Не убеждали никого и остатки ископаемых животных, уже не существующих на Земле. В лучшем случае вполне серьезные ученые полагали, что мамонтов библейский Ной не взял в свой ковчег по недостатку места. Поэтому и был распространен термин "допотопные животные". Можно было чисто теоретически рассуждать о возможном изменении животных и растений из поколения в поколение. Но каковы механизмы этих изменений? В чем суть движущих сил эволюции? Этого никто не знал.

Французский натуралист Ж. Б. Ламарк в 1809 г. впервые изложил обстоятельно первую целостную эволюционную концепцию в труде "Философия зоологии". Однако он объяснил природу эволюции и ее движущие силы неудовлетворительно даже для того времени, и успеха его концепция (ламаркизм) не имела. Правда, в том или ином виде представления ламаркизма об эволюции то и дело всплывают, хотя настоящие ученые не принимают их всерьез.

Со времени Ламарка биология накопила огромное количество новых фактов, которые подтверждают существование эволюционного процесса. В 1859 г. английский натуралист Ч. Дарвин сформулировал первую научную теорию эволюции. Учение об эволюции продолжало развиваться. Разгадка законов наследственности и изменчивости и сочетание их с дарвинизмом дали современную теорию эволюции.

В процессе исторического развития одни виды вымирают, другие изменяются и дают начало новым видам. Что же собой представляют виды? Существуют ли виды реально в природе?

Впервые термин "вид" ввел английский ботаник Джон Рей (1628- 1705). Шведский ботаник К. Линней рассматривал вид в качестве основной систематической единицы. Он не был сторонником эволюционных воззрений и считал, что виды со временем не изменяются.

Ж. Б. Ламарк отмечал, что различия между некоторыми видами очень незначительны, и в этом случае выделить виды довольно сложно. Он сделал вывод о том, что виды в природе не существуют, а систематика придумана человеком для удобства. Реально существует только особь. Органический мир представляет собой совокупность особей, связанных между собой родственны ми узами.

Как видно, взгляды Линнея и Ламарка на реальное существование вида были прямо противоположными: Линней считал, чтo виды существуют, они неизменны; Ламарк отрицал реальное существование видов в природе.

В настоящее время общепринята точка зрения Ч. Дарвина: виды реально существуют в природе, но постоянство их относительно; виды возникают, развиваются, а затем либо исчезают, либо изменяются, порождая новые виды.

Вид - это надорганизменная форма существования живой природы. Он представляет собой совокупность морфологически и физиологически сходных особей, свободно между собой скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, занимающих определенный ареал и обитающих в сходных экологических условиях. Виды различаются по многим критериям. Критерии, по которым особи относятся к одному виду, представлены в таблице.

Критерии вида

При определении принадлежности особи к какому-либо виду нельзя ограничиваться лишь одним критерием, а необходимо использовать всю совокупность критериев. Так, не возможно ограничиться только морфологическим критерием , поскольку особи одного вида могут различаться внешне. Например, у многих птиц - воробьев, снегирей, фазанов самцы внешне значительно отличаются от самок.

В природе у животных широко распространен альбинизм, при котором в клетках отдельных особей в результате мутации нарушается синтез пигмента. Животные с такими мутациями имеют белую окраску. Глаза у них красные, потому что в радужной оболочке нет пигмента, и сквозь нее просвечивают кровеносные сосуды. Несмотря на внешние отличия, такие особи, например белые вороны, мыши, ежи, тигры, относятся к своим видам, а не выделяются в самостоятельные виды.

В природе существуют внешне почти неразличимые виды-двойники. Так, раньше малярийным комаром называли фактически шесть видов, похожих внешне, но не скрещивающихся между собой и различающихся по другим критериям. Однако из них только один вид питается кровью человека и разносит малярию.

Процессы жизнедеятельности у разных видов часто протекают очень сходно. Это говорит об относительности физиологического критерия . Например, у некоторых видов арктических рыб интенсивность обмена веществ такая же, как и у рыб, обитающих в тропических водах.

Нельзя использовать и один молекулярно-биологический критерий , так как многие макромолекулы (белки и ДНК) обладают не только видовой, но и индивидуальной специфичностью. Поэтому по биохимическим показателям не всегда можно определить, к одному или разным видам относятся особи.

Генетический критерий также не универсален. Во-первых, у разных видов число и даже форма хромосом могут быть одинаковыми. Во-вторых, в одном виде могут быть особи с разным числом хромосом. Так, у одного вида долгоносика имеются диплоидные (2п), триплоидные (Зп), тетраплоидные (4п) формы. В-третьих, иногда особи разных видов могут скрещиваться и давать плодовитое потомство. Известны гибриды волка и собаки, яка и крупного рогатого скота, соболя и куницы. В царстве растений межвидовые гибриды встречаются довольно часто, а иногда бывают и более отдаленные межродовые гибриды.

Нельзя считать универсальным и географический критерий , так как ареалы многих видов в природе совпадают (например,ареал даурской лиственницы и душистого тополя). Кроме того, существуют виды-космополиты, которые распространены повсеместно и не имеют четко ограниченного ареала (некоторые виды сорных растений, комаров, мышей). Ареалы некоторых быстро расселяющихся видов, таких, как домовая муха, изменяются. У многих перелетных птиц различаются ареалы гнездовий и зимовки. Экологический критерий не является универсальным, так как в пределах одного ареала многие виды обитают в очень разных природных условиях. Так, многие растения (например, пырей ползучий, одуванчик) могут жить и в лесу, и на пойменных лугах.

Виды реально существуют в природе. Они относительно постоянны. Виды можно различить по морфологическому, молекулярно-биологическому, генетическому, экологическому, географическому, физиологическому критериям. При определении принадлежности особи к тому или иному виду следует учитывать не один критерий, а весь их комплекс.

Вам известно, что вид состоит из популяций. Популяция представляет собой группу морфологически сходных особей одного вида, свободно скрещивающихся между собой и занимающих определенное место обитания в ареале вида.

Для каждой популяции характерен свой генофонд - совокупность генотипов всех особей популяции. Генофонды разных популяций даже одного вида могут различаться.

Процесс образования новых видов начинается внутри популяции, то есть популяция является элементарной единицей эволюции. Почему же именно популяцию, а не вид или отдельную особь рассматривают как элементарную единицу эволюции?

Особь не может эволюционировать. Она может изменяться, приспосабливаясь к условиям внешней среды. Но эти изменения не эволюционные, так как они не передаются по наследству. Вид, как правило, неоднороден и состоит из ряда популяций. Популяция относительно самостоятельна и может длительное время существовать вне связи с другими популяциями вида. В популяции протекают все эволюционные процессы: у особей возникают мутации, между особями происходит скрещивание, действуют борьба за существование и естественный отбор. В результате генофонд популяции со временем изменяется, и она становится родоначальником нового вида. Именно поэтому элементарная единица эволюции - популяция, а не вид.

Рассмотрим закономерности на следования признаков в популяциях разных типов. Эти закономерности различны для самооплодотворяющихся и раздельнополых организмов. Самооплодотворение особенно часто наблюдается у растений. У самоопыляющихся растений, например гороха, пшеницы, ячменя, овса, популяции состоят из так называемых гомозиготных линий. Чем объясняется их гомозиготность? Дело в том, что при самоопылении увеличивается доля гомозигот в популяции, а доля гетерозигот сокращается.

Чистая линия - это потомки одной особи. Она представляет собой совокупность самоопыляющихся растений.

Начало изучения генетики популяций было положено в 1903 г датским ученым В. Иоганнсеном. Он исследовал популяцию самоопыляемого растения фасоли, легко дающей чистую линию - группу потомков отдельной особи, генотипы которых идентичны.

Иоганнсен взял семена одного сорта фасоли и определил изменчивость одного признака - массы семени. Оказалось, что она варьирует от 150 мг до 750 мг. Ученый высеял отдельно две группы семян: массой от 250 до 350 мг и массой от 550 до 650 мг. Средняя масса семени вновь выросших растений составила в легкой группе 443,4 мг, в тяжелой - 518 мг. Иоганнсен сделал вывод, что исходный сорт фасоли состоит из генетически различных растений.

В течение 6-7 поколений ученый вел отбор семян тяжелых и легких с каждого растения, то есть про водил отбор в чистых линиях. В результате он пришел к выводу, что отбор в чистых линиях не дал сдвига ни в сторону легких, ни в сторону тяжелых семян, значит в чистых линиях отбор не эффективен. А изменчивость массы семян внутри чистой линии является модификационной, ненаследственной и возникает под воздействием условий среды.

Закономерности наследования признаков в популяциях раздельно полых животных и перекрестноопыляемых растений были установлены независимо друг от друга английским математиком Дж Харди и немецким врачом В. Вайнбергом в 1908-1909 гг. Эта закономерность, получившая название закона Харди - Вайнберга, отражает зависимость между частотами аллелей и генотипов в популяциях. Данный за кон объясняет, каким образом в популяции сохраняется генетическое равновесие, то есть число особей с доминантными и рецессивными при знаками остается на определенном уровне.

Согласно этому закону, частоты доминантных и рецессивных аллелей в популяции будут оставаться постоянными из поколения в поколение при наличии определенных условий: высокой численности особей в популяции; свободном их скрещивании; отсутствии отбора и миграции особей; одинаковой численности особей с разными генотипами.

Нарушение хотя бы одного из этих условий ведет к вытеснению одного аллеля (например, А) другим (а). Под действием естественного отбора, популяционных волн и других факторов эволюции особи с доминантным аллелем А будут вытеснять особи с рецессивным аллелем а.

В популяции может измениться соотношение особей с разными генотипами. Предположим, что генетический состав популяции был таким: 20% АА, 50% Аа, 30% аа. Под воздействием факторов эволюции он может оказаться следующим: 40% АА, 50% Аа, 10% аа. Используя закон Харди - Вайнберга, можно вычислить частоту встречаемости любого доминантного и рецессивного гена в популяции, а также любого генотипа.

Популяция - элементарная единица эволюции, так как она обладает относительной самостоятельностью и ее генофонд может изменяться. Закономерности наследования различны в популяциях разных типов. В популяциях самоопыляющихся растений отбор происходит между чистыми линиями. В популяциях раздельнополых животных и перекрестноопыляемых растений закономерности наследования подчиняются закону Харди - Вайнберга.

В соответствии с законом Харди - Вайнберга при относительно постоянных условиях частота аллелей в популяции остается неизменной из поколения в поколение. В этих условиях популяция находится в состоянии генетического равновесия, в ней не происходят эволюционные изменения. Однако в природе нет идеальных условий. Под влиянием факторов эволюции - мутационного процесса, изоляции, естественного отбора и др. - генетическое равновесие в популяции постоянно нарушается, происходит элементарное эволюционное явление - изменение генофонда популяции. Рассмотрим действие различных факторов эволюции.

Один из главных факторов эволюции - мутационный процесс. Мутации были открыты в начале XX в. голландским ботаником и генетиком Де Фризом (1848-1935).

Главной причиной эволюции он считал именно мутации. В то время были известны только крупные мутации, затрагивающие фенотип. Поэтому Де Фриз полагал, что виды возникают в результате крупных мутаций сразу, скачкообразно, без естественного отбора.

Дальнейшие исследования показали, что многие крупные мутации вредны. Поэтому многие ученые считали, что мутации не могут служить материалом для эволюции.

Лишь в 20-х гг. нашего столетия отечественные ученые С. С. Четвериков (1880- 1956) и И. И. Шмальгаузен (1884-1963) показали роль мутаций в эволюции. Было установлено, что любая природная популяция насыщена, как губка, разно образными мутациями. Чаще всего мутации рецессивны, находятся в гетерозиготном состоянии и не проявляются фенотипически. Именно эти мутации и служат генетической ос новой эволюции. При скрещивании гетерозиготных особей эти мутации у потомков могут переходить в гомозиготное состояние. Отбор из поколения в поколение сохраняет особей с полезными мутациями. Полезные мутации сохраняются естественным отбором, вредные - накапливаются в популяции в скрытом виде, создавая резерв изменчивости. Это приводит к изменению генофонда популяции.

Накоплению наследственных различий между популяциями способствует изоляция , благодаря которой между особями разных популяций не происходит скрещивания, а значит, и обмена генетической ин формацией.

В каждой популяции благодаря естественному отбору накапливаются определенные полезные мутации. Через несколько поколений изолированные популяции, обитающие в разных условиях, будут различаться по ряду признаков.

Широко распространена пространственная , или географическая изоляция , когда популяции разделены различными преградами: реками, горами, степями и т. п. Например, даже в близкорасположенных реках обитают разные популяции рыб одного и того же вида.

Различают также экологическую изоляцию , когда особи разных популяций одного вида предпочитают разные места и условия обитания. Так, в Молдавии у желтогорлой лесной мыши образовались лесные и степные популяции. Особи лесных популяций более крупные, пи таются семенами древесных пород, а особи степных популяций - семенами злаков.

Физиологическая изоляция возникает в том случае, когда у особей разных популяций созревание половых клеток происходит в разные сроки. Особи таких популяций не могут скрещиваться. Например, в озере Севан обитают две популяции форели, нерест которых происходит в разные сроки, поэтому они не скрещиваются между собой.

Существует также поведенческая изоляция . Брачное поведение особей разных видов различается. Это препятствует их скрещиванию. Механическая изоляция связана с различиями в строении органов размножения.

Изменение частот аллелей в популяциях может происходить не только под влиянием естественного отбора, но и независимо от него. Частота аллеля может измениться случайным образом. Например, преждевременная гибель особи - единственной обладательницы какого-либо аллеля приведет к исчезновению этого аллеля в популяции. Это явление получило название дрейфа генов .

Важным источником дрейфа генов являются популяционные волны - периодические значительные изменения численности особей популяции. Численность особей изменяется из года в год и зависит от многих факторов: количества пищи, погодных условий, численности хищников, массовых заболеваний и др. Роль популяционных волн в эволюции была установлена С. С. Четвериковым, который показал, что изменение численности особей в популяции влияет на эффективность естественного отбора. Так, при резком сокращении численности популяции могут случайно сохраниться особи с определенным генотипом. Например, в популяции могут сохраниться особи с такими генотипами: 75% Аа, 20% АА, 5% аа. Наиболее многочисленные генотипы, в данном случае Аа, будут определять генный состав популяции до следующей "волны".

Дрейф генов обычно снижает генетическую изменчивость в популяции, главным образом в результате утраты редко встречающихся аллелей. Этот механизм эволюционных изменений особенно эффективен в небольших популяциях. Однако только естественный отбор на основе борьбы за существование способствует сохранению особей с определенным генотипом, соответствующим среде обитания.

Элементарное эволюционное явление - изменение генофонда популяции происходит под влиянием элементарных факторов эволюции - мутационного процесса, изоляции, дрейфа генов, естественного отбора. Однако дрейф генов, изоляция и мутационный процесс не определяют направленности процесса эволюции, то есть выживания особей с определенным, соответствующим среде обитания генотипом. Единственным направляющим фактором эволюции является естественный отбор.

Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина.

  1. Наследственная изменчивость - основа эволюционного процесса;
  2. Стремление к размножению и ограниченность средств жизни;
  3. Борьба за существование - основной фактор эволюции;
  4. Естественный отбор как результат наследственной изменчивости и борьбы за существование.

ФОРМЫ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА

ФОРМА
ОТБОРА
ДЕЙСТВИЕ НАПРАВЛЕННОСТЬ РЕЗУЛЬТАТ ПРИМЕРЫ
Движущий При изменении условий существования организмов В пользу особей, имеющих отклонения от средней нормы Возникает новая средняя форма, более соответствующая изменившимся условиям Возникновение у насекомых устойчивости к ядохимикатам; распространение темноокрашенных бабочек березовой пяденицы в условиях потемнения коры берез от постоянного задымления
Стабилизи
рующий
В неизменных, постоянных условиях существования Против особей с возникающими крайними отклонениями от средней нормы выраженности признака Сохранение и укрепление средней нормы проявления признака Сохранение у насекомоопыляемых растений размеров и формы цветка (цветки должны соответствовать форме и величине тела насекомогоопылителя, строению его хоботка)
Дизруптив
ный
В изменяющихся условиях жизни В пользу организмов, имеющих крайние отклонения от средней выраженности признака Образование новых средних норм вместо прежней, переставшей соответствовать условиям жизни При частых сильных ветрах на океанических островах сохраняются насекомые с хорошо развитыми или с рудиментарными крыльями

ВИДЫ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА

Задачи и тесты по теме "Тема 14. "Эволюционное учение"."

  • Проработав эти темы, Вы должны уметь:

    1. Сформулировать своими словами определения: эволюция, естественный отбор, борьба за существование, адаптация, рудимент, атавизм, идиоадаптация, биологический прогресс и регресс.
    2. Кратко описать, каким образом та или иная адаптация сохраняется отбором. Какую роль играют в этом гены, генетическая изменчивость, частота генов, естественный отбор.
    3. Объяснить, почему в результате отбора не образуется популяция идентичных, безупречно адаптированных организмов.
    4. Сформулировать, что такое генетический дрейф; привести пример ситуации, в которой он играет важную роль, и объяснить, почему его роль особенно велика в небольших популяциях.
    5. Описать два способа возникновения видов.
    6. Сравнивать естественный и искусственный отбор.
    7. Кратко перечислить ароморфозы в эволюции растений и позвоночных, идиоадаптация в эволюции птиц и млекопитающих, покрытосеменных растений.
    8. Назвать биологические и социальные факторы антропогенеза.
    9. Сравнивать эффективность потребления растительной и животной пищи.
    10. Кратко описать черты древнейшего, древнего, ископаемого человека, человека современного типа.
    11. Указать черты развития и сходства человеческих рас.

    Иванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова А.Н. "Общая биология". Москва, "Просвещение", 2000

    • Тема 14. "Эволюционное учение." §38, §41-43 стр. 105-108, стр.115-122
    • Тема 15. "Приспособленность организмов. Видообразование." §44-48 стр. 123-131
    • Тема 16. "Доказательства эволюции. Развитие органического мира." §39-40 стр. 109-115, §49-55 стр. 135-160
    • Тема 17. "Происхождение человека." §49-59 стр. 160-172

Эволюция — процесс развития, состоящий из постепенных изменений, без резких скачков (в противовес революции). Чаще всего, говоря об эволюции, имеют ввиду биологическую эволюцию.

Биологическая эволюция — необратимое и направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом. Биологическая эволюция изучается эволюционной биологией.

Существует несколько эволюционных теорий, общим для которых является утверждение, что ныне живущие формы жизни являются потомками других форм жизни, существовавших ранее. Эволюционные теории отличаются объяснением механизмов эволюции. В данный момент наиболее распространённой является т.н. синтетическая теория эволюции, являющаяся развитием теории Дарвина.

Гены, которые передаются потомству, в результате выражения образуют сумму признаков организма (фенотип). При воспроизведении организмов у их потомков появляются новые или изменённые признаки, которые возникают в результате мутации или при переносе генов между популяциями или даже видами. У видов, которые размножаются половым путём, новые комбинации генов возникают при генетической рекомбинации. Эволюция происходит, когда наследственные различия становятся более частыми или редкими в популяции.

Эволюционная биология изучает эволюционные процессы и выдвигает теории для объяснения их причин. Изучение окаменелостей и разнообразия видов живых организмов к середине XIX века убедило большинство учёных, что виды изменяются с течением времени. Однако механизм этих изменений оставался неясен до публикации в 1859 году книги Происхождение видов английского учёного Чарльза Дарвина о естественном отборе как движущей силе эволюции. Теория Дарвина и Уоллеса, в конечном итоге, была принята научным сообществом. В 30-х годах прошлого века идея дарвиновского естественного отбора была объединена с законами Менделя, которые сформировали основу синтетической теории эволюции (СТЭ). СТЭ позволила объяснить связь субстрата эволюции (гены) и механизма эволюции (естественный отбор).

Наследственность

Наследственность, присущее всем организмам свойство повторять в ряду поколений одинаковые признаки и особенности развития; обусловлено передачей в процессе размножения от одного поколения к другому материальных структур клетки, содержащих программы развития из них новых особей. Тем самым наследственность обеспечивает преемственность морфологической, физиологической и биохимической организации живых существ, характера их индивидуального развития, или онтогенеза. Как общебиологическое явление наследственность — важнейшее условие существования дифференцированных форм жизни, невозможных без относительного постоянства признаков организмов, хотя оно нарушается изменчивостью — возникновением различий между организмами. Затрагивая самые разнообразные признаки на всех этапах онтогенеза организмов, наследственность проявляется в закономерностях наследования признаков, т. е. передачи их от родителей потомкам.

Иногда термин «Наследственность» относят к передаче от одного поколения другому инфекционных начал (так называемая инфекционная наследственность) или навыков обучения, образования, традиций (так называемая социальная, или сигнальная, наследственность). Подобное расширение понятия наследственность за пределы его биологической и эволюционной сущности спорно. Лишь в случаях, когда инфекционные агенты способны взаимодействовать с клетками хозяина вплоть до включения в их генетический аппарат, отделить инфекционную наследственность от нормальной затруднительно. Условные рефлексы не наследуются, а заново вырабатываются каждым поколением, однако роль наследственность в скорости закрепления условных рефлексов и особенностей поведения бесспорна. Поэтому в сигнальную наследственность входит компонент биологической наследственности.

Изменчивость

Изменчивость — это разнообразие признаков и свойств у особей и групп особей любой степени родства. Присуща всем живым организмам. Различают изменчивость наследственную и не наследственную, индивидуальную и групповую, качественную и количественную, направленную и ненаправленную. Наследственная изменчивость обусловлена возникновением мутаций, не наследственная — воздействием факторов внешней среды. Явления наследственности и изменчивости лежат в основе эволюции.

Мутация

Мутация — случайно возникшие, стойкие изменения генотипа,затрагивающие целые хромосомы, их части или отдельные гены. Мутации могут быть крупными, хорошо заметными, например отсутствие пигмента (альбинизм), отсутствие оперения у кур, короткопалость и др. Однако чаще всего мутационные изменения — это мелкие, едва заметные уклонения от нормы.

Мутации событие достаточно редкое. Частота возникновения отдельных спонтанных мутаций выражается числом гамет одного поколения, несущих определенную мутацию, по отношению к общему числу гамет.

Мутации возникают, в основном, в результате действия двух причин: спонтанных ошибок репликации последовательности нуклеотидов и действия различных мутагенных факторов, вызывающих ошибки репликации.

Мутации, вызванные действием мутагенов (облучение, химические вещества, температура и др.) , называют индуцированными, в отличие от спонтанных мутаций, происходящих при случайных ошибках действия ферментов, обеспечивающих репликацию, или (и) в результате тепловых колебаний атомов в нуклеотидах.

Типы мутаций. По характеру изменения генетического аппарата мутации делят на геномные, хромосомные и генные, или точковые. Геномные мутации заключаются в изменении числа хромосом в клетках организма. К ним относятся: полиплоидия — увеличение числа наборов хромосом, когда вместо обычных для диплоидных организмов 2 наборов хромосом их может быть 3, 4 и т. д.; гаплоидия — вместо 2 наборов хромосом имеется лишь один; анеуплоидия — одна или несколько пар гомологических хромосом отсутствуют (нуллисомия) или представлены не парой, а лишь одной хромосомой (моносомия) либо, напротив, 3 или более гомологичными партнёрами (трисомия, тетрасомия и т. д.). К хромосомным мутации, или хромосомным перестройкам, относятся: инверсии — участок хромосомы перевёрнут на 180°, так что содержащиеся в нём гены расположены в обратном порядке по сравнению с нормальным; транслокации — обмен участками двух или более негомологичных хромосом; делеции — выпадение значительного участка хромосомы; нехватки (малые делеции) — выпадение небольшого участка хромосомы; дупликации — удвоение участка хромосомы; фрагментации — разрыв хромосомы на 2 части или более. Генные мутации представляют собой стойкие изменения химического строения отдельных генов и, как правило, не отражаются на наблюдаемой в микроскоп морфологии хромосом. Известны также мутации генов, локализованных не только в хромосомах, но и в некоторых самовоспроизводящихся органеллах цитоплазмы (например, в митохондриях, пластидах).

Причины мутаций и их искусственное вызывание. Полиплоидия чаще возникает, когда хромосомы в начале клеточного деления — митоза — разделились, но деления клетки почему-либо не произошло. Искусственно полиплоидию удаётся вызвать, воздействуя на вступившую в митоз клетку веществами, нарушающими цитотомию. Реже полиплоидия бывает следствием слияния 2 соматических клеток или участия в оплодотворении яйцеклетки 2 спермиев. Гаплоидия — большей частью следствие развития зародыша без оплодотворения. Искусственно её вызывают, опыляя растения убитой пыльцой или пыльцой др. вида (отдалённого). Основная причина анеуплоидии — случайное нерасхождение пары гомологичных хромосом при мейозе, в результате чего обе хромосомы этой пары попадают в одну половую клетку или в неё не попадает ни одна из них. Реже возникают анеуплоиды из немногих оказавшихся жизнеспособными половых клеток, образуемых несбалансированными полиплоидами.

Причины хромосомных перестроек и наиболее важной категории мутации — генных — долгое время оставались неизвестными. Это давало повод для ошибочных автогенетических концепций, согласно которым спонтанные генные Мутации возникают в природе якобы без участия воздействий окружающей среды. Лишь после разработки методов количественного учёта генных мутации выяснилась возможность вызывать их различными физическими и химическими факторами — мутагенами.

Рекомбинация

Рекомбинация - перераспределение генетического материала родителей в потомстве, приводящее к наследственной комбинативной изменчивости живых организмов. В случае несцепленных генов (лежащих в разных хромосомах) это перераспределение может осуществляться при свободном комбинировании хромосом в мейозе, а в случае сцепленных генов — обычно путём перекреста хромосом — кроссинговера. Рекомбинация — универсальный биологический механизм, свойственный всем живым системам — от вирусов до высших растений, животных и человека. Вместе с тем в зависимости от уровня организации живой системы процесс Рекомбинация (генетич.) имеет ряд особенностей. Проще всего рекомбинация происходит у вирусов: при совместном заражении клетки родственными вирусами, различающимися одним или несколькими признаками, после лизиса клетки обнаруживаются не только исходные вирусные частицы, но и возникающие с определённой средней частотой частицы-рекомбинанты с новыми сочетаниями генов. У бактерий существует несколько процессов, заканчивающихся рекомбинация: конъюгация, т. е. объединение двух бактериальных клеток протоплазменным мостиком и передача хромосомы из донорской клетки в реципиентную, после чего происходит замена отдельных участков хромосомы реципиента на соответствующие фрагменты донора; трансформация — передача признаков молекулами ДНК, проникающими из среды сквозь клеточную оболочку; трансдукция — передача генетического вещества от бактерии-донора к бактерии-реципиенту, осуществляемая бактериофагом. У высших организмов рекомбинация происходит в мейозе при образовании гамет: гомологичные хромосомы сближаются и устанавливаются бок о бок с большой точностью (т. н. синапсис), затем происходит разрыв хромосом в строго гомологичных точках и перевоссоединение фрагментов крест-накрест (кроссинговер). Результат рекомбинация обнаруживается по новым сочетаниям признаков у потомства. Вероятность кроссинговера между двумя точками хромосом приблизительно пропорциональна физическому расстоянию между этими точками. Это даёт возможность на основании экспериментальных данных по рекомбинация строить генетические карты хромосом, т. е. графически располагать гены в линейном порядке в соответствии с их расположением в хромосомах, и притом в определённом масштабе. Молекулярный механизм рекомбинация детально не изучен, однако установлено, что ферментативные системы, обеспечивающие рекомбинация, принимают участие и в таком важнейшем процессе, как исправление повреждений, возникающих в генетическом материале. После синапсиса вступает в действие эндонуклеаза — фермент, осуществляющий первичные разрывы в цепях ДНК. По-видимому, эти разрывы у многих организмов происходят в структурно детерминированных участках — рекомбинаторах. Далее происходит обмен двойными или одинарными цепями ДНК и в заключение специальные синтетические ферменты — ДНК-полимеразы — заполняют бреши в цепях, а фермент лигаза замыкает последние ковалентные связи. Ферменты эти выделены и изучены лишь у некоторых бактерий, что позволило приблизиться к созданию модели рекомбинация in vitro (в пробирке). Одно из важнейших следствий рекомбинация — образование реципрокного потомства (т. е. при наличии двух аллельных форм генов АВ и ав должны получиться два продукта рекомбинации — Ав и aB в равных количествах). Принцип реципрокности соблюдается, когда рекомбинация происходит между достаточно удалёнными точками хромосомы. При внутригенной рекомбинации это правило часто нарушается. Последнее явление, изученное главным образом на низших грибах, называется генной конверсией. Эволюционное значение рекомбинация заключается в том, что благоприятными для организма часто оказываются не отдельные мутации, а их комбинации. Однако одновременное возникновение в одной клетке благоприятного сочетания из двух мутаций маловероятно. В результате рекомбинации осуществляется сочетание мутаций, принадлежащих двум независимым организмам, и тем самым ускоряется эволюционный процесс.

Механизмы эволюции

Естественный отбор

Существуют два основных эволюционных механизма. Первый — это естественный отбор, то есть процесс, в результате которого наследственные признаки, благоприятные для выживания и размножения, распространяются в популяции, а неблагоприятные становятся более редкими. Это происходит потому, что особи с благоприятными признаками размножаются с большей вероятностью, поэтому больше особей следующего поколения имеют те же признаки. Адаптации к окружающей среде возникают в результате накопления последовательных, мелких, случайных изменений и естественного отбора варианта, наиболее приспособленного к окружающей среде.

Генетический дрейф

Второй основной механизм — это генетический дрейф, независимый процесс случайного изменения в частоте признаков. Генетический дрейф происходит в результате вероятностных процессов, которые обуславливают случайные изменения в частоте признаков в популяции. Хотя изменения в результате дрейфа и селекции в течение одного поколения довольно малы, различие в частотах накапливаются в каждом последующем поколении и со временем приводят к значительным изменениям в живых организмах. Этот процесс может завершиться образованием нового вида. Более того, биохимическое единство жизни указывает на происхождение всех известных видов от общего предка (или пула генов) в результате процесса постепенной дивергенции.

направленное изменение любого процесса, системы, предмета, имеющего необратимый характер. Это изменение всегда происходит в реальном (динамическом или историческом) времени. Эволюция бывает различных видов: 1) от простого к сложному и обратно, 2) прогрессивная и регрессивная, 3) линейная и нелинейная, 4) стихийная и сознательная и т. д. Как правило, происходит постепенно, путем накопления большого количества микроизменений явления. Большую роль направленные изменения играют не только в биологической, а тем более - социальной сфере, но и в физических и химических процессах, а также - в познавательной сфере. (См. изменение, прогресс, революция).

Отличное определение

Неполное определение ↓

Эволюция

(Evolution). Книга Ч. Дар вина "Происхождение видов" (1859) вызвала бурные споры между теологами и учеными. Защитники Дарвина подняли ее на щит как новое слово в науке, с помощью крого можно заново истолковать весь опыт существования человечества. Другие называли теорию эволюции порождением дьявола, не имеющим никакой научной ценности. Но большинство людей занимает промежуточную позицию. В данной статье мы попытаемся проанализировать разные теории, объясняющие происхождение человека, и связать их с библейским рассказом о сотворении человека, а также изложить критику этих теорий.

Либеральные воззрения. Современник Дарвина О. Конт выдвинул эволюционную теорию трех стадий развития религии: (1)фетишизм отдельная воля, края воздействует на материальные предметы; (2) политеизм множество богов, действующих через неодушевленные предметы; (3) монотеизм единая, абстрактная воля, управляющая всей вселенной. Либеральные теологи применили эту теорию для толкования Библии (концепция " постепенного откровения"). Согласно этой теории, Бог открывался людям постепенно сначала как жестокий, безжалостный тиран ВЗ, Который относился к ним как к временным членам общины, не имеющим никакой личностной ценности. Но представления о Боге менялись через страдальческий опыт Вавилонского пленения Израиль приходит к напряженному ожиданию личностного Бога, выраженному в псалмах, и, наконец, к вере в Иисуса Христа личностного Спасителя и Господа каждого христианина.

Рост критики высокого уровня способствовал развитию либеральной экзегезы. Комментируя Пятикнижие, либералы поставили под сомнение не только авторство Моисея, но и подлинность библейского рассказа о сотворении мира и о потопе изза их мнимого сходства с вавилонским эпосом " Энума элиш ". Отныне либеральные теологи считают Библию великим литературным памятником и наряду с необходимыми, жизненно важными истинами находят в ней множество чисто человеческих ошибок и устаревших учений.

Католический теолог и антрополог П. Тейяр де Шарден (18811955) рассматривал теорию эволюции в библейском контексте. Он пытался истолковать христианское благовестив с точки зрения эволюции. Согласно его концепции, первородный грех не следствие непослушания первых людей, но, скорее, действие отрицательных сил контрэволюции, т.е. зла. Это зло механизм творения незавершенной вселенной. Бог творит мире начала времен, постоянно преобразуя вселенную и человека. Кровь и крест Христовы символы нового возрождения, посредством крых развивается мироздание. Соответственно, Христос уже не Спаситель мира, а вершина эволюции, определяющая его движение и смысл. Тогда христианство это прежде всего вера в постепенное объединение мира в Боге. Миссия Церкви облегчение человеческих страданий, а не духовное искупление мира. Эта миссия непосредственно связана с неизбежным прогрессом, порожденным эволюцией.

Взгляды евангельских христиан. Евангельские христиане считают Библию Словом Божьим и единственным безошибочным ориентиром веры и поведения. Тем не менее среди евангельских христиан широко распространены, по крайней мере, четыре теории, соотносящие библейскую экзегезу с открытиями в современной науке: (1) теории о людях до Адама, (2) "фундаменталистский креационизм ", (3) теистический эволюционизм и (4) теория постепенного сотворения мира.

Теории о людях до Адама. Эти теории распадаются на две группы. "Теория интервала" говорит о том, что после сотворения неба и земли и перед ситуацией, описанной в Быт 1:2, имел место хронологический разрыв, во время крого великий катаклизм опустошил землю. В подтверждение обычно цитируют Иер 4:2326; Ис 24:1; 45:18. Согласно этой теории, ранние человеческие останки свидетельствуют о людях до Адама, чье сотворение описано в Быт 1:1. Теория двух Адамов утверждает, что первый Адам из Быт 1 был Адамом давно минувшего каменного века, а второй Адам из Быт 2 Адамом нового каменного века и пращуром современного человека. Т.о., вся Библия повествует о падении и спасении Адама нового каменного века и его потомков.

"Фундаменталистский креационизм". Он включает все теории, согласно крым сотворение мира, описанное в Быт 1, буквально продолжалось двадцать четыре часа. Эти представления предполагают,что возраст Земли насчитывает 10 тыс. лет, а большая часть современных (если не все) органических ископаемых образовалась в результате Всемирного потопа. Они принимают хронологию, разработанную архиепископом Дж. Ашером (15811656) и Дж. Лайтфутом, края строится на предположении, что библейская генеалогия должна была служить основой хронологии. Сторонники "фундаменталистского креационизма" отвергают всякое эволюционное развитие организмов и объясняют современные видовые различия различиями среди первоначальных организмов, созданных Богом. С их точки зрения, теория эволюции это кульминация атеистического мировоззрения, к-рое подрывает авторитет Библии и ставит под сомнение рассказ о сотворении мира. Тем самым всякий эволюционный подход к рассказу из Быт 1 означает удар по христианской вере.

Теистический эволюционизм. Сторонники этой теории видят в Быт аллегорию и поэтическое изложение духовных истин о зависимости человека от Творца и отпадении от Божьей благодати. Теистические эволюционисты не сомневаются в достоверности Библии. Они также признают, что Бог сотворил человека в процессе органической эволюции. Они верят, что Библия лишь говорит нам о том, что Бог сотворил мир, но не открывает, как Он его творил. Наука предложила механистическое объяснение происхождения жизни в терминах эволюционной теории. Но два уровня объяснения должны дополнять друг друга, а не противоречить один другому. Несмотря на необходимость отказаться от историчности грехопадения, теистические эволюционисты понимают, что теория органической эволюции, встроенная в христианское понимание происхождения жизни, не может поколебать фундаментального христианского учения о первородном грехе и необходимости искупления.

Теория постепенного сотворения мира. Эта теория стремится соединить науку и Св. Писание. Сторонники этого взгляда пытаются поновому интерпретировать Св. Писание, ориентируясь на новые научные открытия. Не отметая неопровержимых научных данных, свидетельствующих о древнем возрасте Земли, они видят в традиционной теории "днейэпох" изображение долгого периода времени, а не сутки, состоящие из 24 часов. Они считают это толкование здравой экзегезой, соответствующей древнему возрасту Земли.

Представители этого направления осторожны в своих оценках научной теории эволюции. Они принимают лишь микроэволюционную теорию, согласно крой мутации, образовавшиеся в результате естественного отбора, способствовали видовому разнообразию. Они скептически относятся к макроэволюции (от обезьяны к человеку) и к органической эволюции (от молекулы к человеку), поскольку эти теории не согласуются с хорошо изученным механизмом естественного отбора. Поэтому для сторонников постепенного сотворения мира современные различия организмов суть результат видовой дивергенции и следствие микроэволюции, начавшейся с прототипов, изначально созданных Богом. Существует по меньшей мере три варианта теории "днейэпох": (1)теория, согласно крой "день" это геологический период, и каждому дню творения из Быт 1 соответствует определенная геологическая эра; (2)теория "прерывистого дня" каждой стадии творения предшествовал день, состоявший из 24 часов; (3) теория перекрывающихся "днейэпох" каждая эра творения начинается фразой: "И был вечер, и было утро ", но отчасти совпадает с другими эрами.

Критика. Либеральный эволюционизм. Влияние гуманизма с его преувеличенной аналитической критикой, стремившейся устранить из Библии все иррациональное и сверхъестественное, привело к тому, что в Св. Писании стали видеть просто великую религиозную книгу, а не Слово Божье. Единственной истиной Св. Писания с его отжившими преданиями стали считать человеческий опыт, нашедший выражение в еврейских чаяниях личного освобождения, а завершение в личности Иисуса Христа. Однако попытка свести смысл Библии к поиску личного спасения оказалась неудачной. Слишком часто она оборачивалась многословной чувствительностью, не имеющей отношения к истине и историчности библейского повествования.

Либеральный эволюционизм поместил человека в замкнутое пространство относительной этики, где отсутствовали моральные критерии, с помощью крых он мог бы оценивать противоречащие друг другу моральные ценности, утверждаемые им самим и другими людьми.

Теории о людях до Адама. По мнению некрых ученых, "теория интервала" несостоятельна по двум причинам: (1) она не подтверждается библейскими свидетельствами; (2) ее придумали верующие геологи, стремившиеся примирить явные противоречия создание света и растений прежде появления Солнца и древность человеческих останков. Ссылки на Иер 4:23; Ис 24:1 и 45:18, якобы свидетельствующие о Божьем суде над Его творением прежде событий, описанных в Быт 1:2, большая натяжка. Из контекста видно, что эти отрывки возвещают грядущие события. Слово "был" в Быт 1:2, к-рое сторонники этой теории толковали как "становился", нужно понимать именно как "был", поскольку никакое иное толкование из контекста не вытекает. Слово "наполняйте" в Быт 1:28 следует понимать буквально, а не "наполняйте вновь ", как предлагает эта теория, пытаясь изобразить некогда заселенную Землю, края подверглась опустошению. Теорию двух Адамов нельзя признать экзегетически правомерной; к тому же она противоречит идее единства рода человеческого, крую разделяют все антропологи и ортодоксальные теологи.

"Фундаменталистский креационизм" . Основная трудность, встающая перед сторонниками этого взгляда, как объяснить древний возраст Земли. Поскольку атеистические теории эволюции рассматривают огромные периоды времени, представители данного направления мысли утверждают, что концепция древнего возраста Земли это компромисс с атеизмом, подрывающий христианскую веру. Поэтому они отвергают принцип униформизма (" настоящее ключ к прошлому") и все методы датировки, крые подтверждают древнее происхождение Земли в пользу всемирного катаклизма. Однако изза отсутствия явных свидетельств о Всемирном потопе и объяснения удивительного распределении различных животных на разных континентах теория Всемирного потопа остается попрежнему недоказанной. К-ром е того, ее сторонники пренебрегают множеством данных, подтверждающих микроэволюционные процессы, крые можно наблюдать в природе и в лабораторных условиях. Многие увидели в этом предвзятом подходе к научным открытиям, опирающемся на специфическую библейскую экзегезу, продолжение средневекового мракобесия, охватившего Церковь во времена коперниковской революции.

Теистический эволюционизм. Если человек продукт случайных событий естественного отбора, то теистические эволюционисты должны убедить секулярный мир в сверхъестественном происхождении человека,сотворенного по образу и подобию Божьему, и в справедливости учения о первородном грехе. Аллегорическое толкование рассказа о сотворении мира наносит удар по этим двум важнейшим христианским учениям. Отрицая историчность первого Адама, эта точка зрения ставит под сомнение смысл распятия Христа Второго Адама (Рим 5:1221) и тем самым все христианское благовестив.

Тексты Быт 1:12:4 соотнесены друг с другом и вводятся повторяющимися фразами. Поэтому некрые теистические эволюционисты говорят о " поэтике" этих структур. Однако такая интерпретация неубедительна по двум причинам. Вопервых, рассказ о сотворении мира в Быт 1:12:4 не похож ни на одно известное поэтическое произведение.

Рассказ из Быт не имеет параллелей в обширной библейской поэзии и внебиблейской семитской литературе. Заповедь соблюдать субботу объясняется событиями первой недели сотворения мира (Исх 20:811). Аллегорическое толкование не может стать фактической основой этой заповеди, и потому оно неубедительно.

Одиннадцать стихов, оканчивающихся словами: "Вот родословие [житие]..." из первых тридцати шести глав Быт воспроизводят историческую картину первобытной и патриархальной жизни(1:12:4; 2:55:1; 5:26:9а; 6:9610:1;10:211:10а; 11:10б27а;11:27625:12; 25:1319а; 25:19636:1; 36:29; 36:1037:2). НЗ рассматривает события, описанные в Быт, как реально существовавшие^ 10:6; 1 Кор 11:89).

Создание Евы (Быт 2:2122) тоже представляет собой загадку для теистических эволюционистов, принимающих натуралистическое объяснение происхождения человека от животного. Больше того, в Быт 2:7 сказано: "И создал Господь Бог человека из праха земного, и вдунул в лице его дыхание жизни, и стал человек душею живою". Хотя процесс сотворения подробно не описан, в первых главах Быт передана мысль о создании человека из неорганического вещества, а не из прежде существовавшей живой формы.

Евр. слово, означающее "душа живая" (Быт 2:7), тождественно выражению из Быт 1:2021,24: "...да произведет вода пресмыкающихся, душу живую..." В оригинале во всех этих стихах стоит слово nepes (" душа"). Разница между человеком и животными в том, что человек сотворен по образу Божьему, а животные нет. Поэтому в Быт 2:7 подразумевается, что люди стали живыми душами, как все остальные животные. Поэтому эти стихи нельзя толковать так, будто люди возникли из предшествующего им животного существа.

Религиозные эволюционисты слишком доверяют теории органической эволюции, до сих пор обоснованно не сформулированной. В своем стремлении примирить натуралистический и религиозный подходы к вопросу о происхождении жизни они невольно проявляют непоследовательность, отрицая чудо сотворения мира, но принимая сверхъестественный характер христианского благовестия. Эта непоследовательность отчасти связана с представлением о том, что реальность можно анализировать на многих уровнях, каждый из крых в той или иной степени завершен. Так возникает другая трудность (с целостной христианской точки зрения) реальность распадается на духовную и физическую. Подобный дуализм таится в теистическом эволюционном подходе к человеку как продукту естественной эволюции и духу, крый Бог "вдунул" в него посредством сверхъестественного акта.

Постепенное сотворение мира. Сторонники этой позиции утверждают, что, к-ром е научных данных, свидетельствующих о древнем возрасте Земли, есть и библейские свидетельства, доказывающие, что "день" в Быт можно понимать как неопределенно долгий период времени и что библейские родословия не могут служить основой для точной хронологии и не предназначались для этого.

Чтобы доказать, что день творения это долгий период времени, приводят следующие доводы. (1)Бог создал Солнце с функцией определения дней и лет лишь на четвертый день. Следовательно, первые дни состояли не из двадцати четырех часов. (2) Возражая против теории "днейэпох", обычно приводят четвертую заповедь, что не всегда оправданно, поскольку этот довод основан на аналогии, а не на тождестве. Установление субботнего года (Исх 23:10; Лев 25:37) как будто бы подтверждает, что суббота день отдыха. Люди должны отдыхать один день после шести дней работы, а земля должна отдыхать один год после шести лет жатвы, поскольку Бог трудился шесть "дней", а на седьмой почил. (3)Слова: "И был вечер, и было утро..." завершающие каждый "день творения ", не могут быть доводом в пользу теории обычного дня, состоящего из двадцати четырех часов. Слово "день" может означать отрезок времени неопределенной длины (Быт 2:4; Пс 89:14) и вместе с тем дневной свет, противостоящий ночи (Быт 1:5); поэтому составные части "дня" тоже можно понимать аллегорически (Пс 89:56). Более того, если буквально понимать эти выражения, то вечер и утро вместе составляют ночь, а не день. (4) События шестого дня творения, описанные в Быт 2, повидимому, продолжались чрезвычайно долго. Эта временная протяженность выражена евр. словом happaam (Быт 2:23) "вот", к-рое произносит Адам. Это слово указывает на то, что Адам долго ждал подругу, и наконец его желание исполнилось. Данная интерпретация подтверждается тем, что это слово встречается в ВЗ в контексте истекшего времени (Быт 29:3435; 30:20; 46:30; Исх 9:27; Суд 15:3; 16:18).

Что касается библейских родословий, известный библеист У. Грин проанализировал их и пришел к выводу, что они не могут служить основой для точной хронологии. Другие библеисты подтвердили этот вывод. Грин установил, что в библейских родословиях приводятся лишь важнейшие имена, а остальные опущены, а слова "отец" "родил" "сына" употребляются в широком значении.

Традиционное толкование "дняэпохи" относит дни к различным геологическим периодам. Однако дни творения трудно соотнести с реальными ископаемыми остатками. К-ром е того, создание земной зелени, сеющей семя, и деревьев, приносящих плод, прежде создания животных представляет известную трудность, т.к. многие растения, приносящие семя и плоды, нуждаются в насекомых для опыления и оплодотворения. Теория прерывистых и перекрывающихся "днейэпох" решает эту проблему, предлагая следующую гипотезу: деревья, приносящие плод, и животные были созданы одновременно. Современная модель происхождения Земли и Солнечной системы хорошо согласуется с рассказом из Быт. Согласно теории Большого взрыва, Вселенная расширялась из сверхплотного состояния. Тринадцать миллиардов лет назад произошел взрыв, и в процессе постепенного охлаждения Вселенной образовалось межзвездное вещество, из крого возникли галактики, звезды, Земля и другие планеты. События первых трех эпох сотворения мира соответствуют современной теории происхождения Земли и планет из темной газовопылевой туманности. В ней содержался водяной пар, из крого высвободился кислород, необходимый для фотосинтеза растений.

Все эти три модели предполагают процесс изменения после сотворения каждого прототипа живых организмов. Интерпретируя седьмой день творения, когда Господь почил, модель перекрывающихся "днейэпох" предлагает следующую гипотезу: сотворение мира было окончено в конце шестого дня (Быт 1:31), а в седьмой день Бог отдыхал. Эта концепция согласуется с традиционными представлениями. Однако, согласно модели "прерывистого дня", сотворение мира продолжается, и мы живем в эпоху, края началась в шестой солнечный день и пролегла между шестым и седьмым днем творения. Бог продолжает творить, преобразуя неорганическую и органическую природу. Седьмой день безусловный день покоя (Евр 4:1) начнется лишь после рождения нового неба и новой земли (Откр 21:18). Это позднейшее воззрение создает определенные трудности в истолковании Быт 2:1: "Так совершены небо и земля и все воинство их ".

Проблемы, с крыми сталкивается " постепенный креационизм ", не столь непреодолимы, как те, что встают перед другими моделями, потому что он сознательно пытается связать науку со Св. Писанием. Но есть две более сложные проблемы. (1) Как соотносится древнее происхождение человека с высокоразвитой цивилизацией, описанной в Быт 4? Несмотря на отсутствие древних остатков материальной культуры, физическая антропология предполагает, что человек, вероятно, существует на Земле миллионы лет. Поэтому первая важная проблема как объяснить огромный интервал времени между возникновением человека и человеческой цивилизацией, возникшей за 9тыс. лет до н.э.? Попытки сгладить трудности включают ссылки на цивилизацию Каина и Авеля, описанную в Библии крайне скупо, и на предположительно исчезнувшую цивилизацию (Быт 4:12), погибшую вследствие греха. Человеческая культура могла появиться заново с наступлением неолита, около 11 тыс. лет назад. (2) Каковы масштабы потопа? Изза отсутствия явных свидетельств о Всемирном потопе многие сторонники " постепенного креационизма " принимают теорию местного потопа, крый захлестнул лишь Месопотамию. Главный довод этой теории состоит в том, что имела место своеобразная метонимия древние восточные памятники письменности называют значительную часть вместо целого (см. Быт 41:57; Втор 2:25; 1 Цар 18:10; Пс 22:17; Мф 3:5; Ин 4:39; Деян 2:5). Т.о., " всемирность " потопа может означать универсальность опыта тех, кто о нем рассказывал. Да Моисей и не мог представить себе Всемирный потоп, не зная истинных размеров Земли.

Заключение. Либеральные эволюционисты поставили под сомнение надежность моральных суждений человека. Сторонники "фундаменталистского креационизма" придерживаются определенных теологических традиций, крые умаляют объективность науки. Теистические эволюционисты сдают важные теологические позиции атеистам и либералам,предлагая аллегорическое толкование сотворения мира и грехопадения. Сторонники "постепенного креационизма" в состоянии, как представляется, сохранить целостность и Св. Писания, и науки.

Р. Р. Т. Pun (пер. А. К.) Библиография: R. J. Berry, Adam and Аре: А Christian Approach to the Theory of Evolution; R. Bube, The Human Quest; J. О. Busweli, Jr., Systematic Theology of the Christian Religion; H.M. Morris, Biblical Cosmology and Modern Science; R.C.Newman and H.J. Eckelmann, Jr., Genesis One and the Origin of the Universe; E. К. V. Pearce, Who Was Adam? P.P.T. Pun, Evolution: Nature and Scripture in Conflict? B. Ramm, The Christian View of Science and Scripture; J.C.Whitcomb and H.M. Morris, The Genesis Flood; E.J. Young, Studies in Genesis One.

См. также: Творение, учение о нем; Человек (его происхождение); Возраст Земли.

Отличное определение

Неполное определение ↓

Эволюционное учение

Эволюционное учение (теория эволюции) - наука, изучающая историческое развитие жизни: причины, закономерности и механизмы. Различают микро- и макроэволюцию.

Микроэволюция - эволюционные процессы на уровне популяций, приводящие к образованию новых видов.

Макроэволюция - эволюция надвидовых таксонов, в результате которой формируются более крупные систематические группы. В их основе лежат одинаковые принципы и механизмы.

Развитие эволюционных идей

Гераклит, Эмпидокл, Демокрит, Лукреций, Гиппократ, Аристотель и другие античные философы сформулировали первые представления о развитии живой природы.
Карл Линней верил в сотворение природы богом и постоянство видов, но допускал возможность возникновения новых видов путём скрещивания или под влиянием условий среды. В книге «Система природы» К. Линней обосновал вид как универсальную единицу и основную форму существования живого; каждому виду животных и растений присвоил двойное обозначение, где существительное - название рода, прилагательное - наименование вида (например, Человек разумный); описал огромное количество растений и животных; разработал основные принципы систематики растений и животных и создал их первую классификацию.
Жан Батист Ламарк создал первое целостное эволюционное учение. В работе «Философия зоологии» (1809) он выделил основное направление эволюционного процесса - постепенное усложнение организации от низших форм к высшим. Также он развивал гипотезу о естественном происхождении человека от обезьяноподобных предков, перешедших к наземному образу жизни. Ламарк считал движущей силой эволюции стремление организмов к совершенству и утверждал наследование благоприобретённых признаков. То есть органы, необходимые в новых условиях, в результате упражнения развиваются (шея у жирафа), а ненужные органы вследствие неупражнения атрофируются (глаза у крота). Однако Ламарк не смог вскрыть механизмы эволюционного процесса. Его гипотеза о наследовании приобретённых признаков оказалась несостоятельной, а утверждение о внутреннем стремлении организмов к усовершенствованию - ненаучным.
Чарлз Дарвин создал эволюционную теорию, основанную на понятиях борьбы за существование и естественного отбора. Предпосылка- ми возникновения учения Ч. Дарвина были следующие: накопление к тому времени богатого материала по палеонтологии, географии, геологии, биологии; развитие селекции; успехи систематики; появление клеточной теории; собственные наблюдения учёного во время кругосветного плавания на корабле «Бигль». Свои эволюционные идеи Ч. Дарвин изложил в ряде работ: «Происхождение видов путём естественного отбора», «Изменение домашних животных и культурных растений под влиянием одомашнивания», «Происхождение человека и половой подбор» и др.

Учение Дарвина сводится к следующему:

  • каждая особь того или иного вида обладает индивидуальностью (изменчивость);
  • черты индивидуальности (хотя и не все) могут передаваться по наследству (наследственность);
  • особи производят б‚ольшее количество потомков, чем доживает до половой зрелости и начала размножения, то есть в природе существует борьба за существование;
  • преимущество в борьбе за существование остаётся за наиболее приспособленными особями, которые имеют больше шансов оставить после себя потомство (естественный отбор);
  • в результате естественного отбора происходит постепенное усложнение уровней организации жизни и возникновение видов.

Факторы эволюции по Ч. Дарвину - это

  • наследственность,
  • изменчивость,
  • борьба за существование,
  • естественный отбор.



Наследственность - способность организмов передавать из поколения в поколение свои признаки (особенности строения, развития, функции).
Изменчивость - способность организмов приобретать новые признаки.
Борьба за существование - весь комплекс взаимоотношений организмов с условиями окружающей среды: с неживой природой (абиотическими факторами) и с другими организмами (биотическими факторами). Борьба за существование не является «борьбой» в прямом смысле слова, фактически это стратегия выживания и способ существования организма. Различают внутривидовую борьбу, межвидовую борьбу и борьбу с неблагоприятными факторами окружающей среды. Внутривидовая борьба - борьба между особями одной популяции. Всегда идёт очень напряжённо, так как особи одного вида нуждаются в одних и тех же ресурсах. Межвидовая борьба - борьба между особями популяций разных видов. Идёт, когда виды конкурируют за одни и те же ресурсы либо когда они связаны отношениями типа «хищник – жертва». Борьба с неблагоприятными абиотическими факторами среды особенно проявляется при ухудшении условий среды; усиливает внутривидовую борьбу. В борьбе за существование выявляются наиболее приспособленные к данным условиям обитания особи. Борьба за существование ведёт к естественному отбору.
Естественный отбор - процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями.

На основе дарвинизма перестроились все биологические и многие другие естественные науки.
В настоящее время наиболее общепризнанной является синтетическая теория эволюции (СТЭ) . Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и СТЭ дана в таблице.

Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и синтетической теории эволюции (СТЭ)

Признаки Эволюционная теория Ч. Дарвина Синтетическая теория эволюции (СТЭ)
Основные результаты эволюции 1) Повышение приспособленности организмов к условиям среды; 2) повышение уровня организации живых существ; 3) увеличение многообразия организмов
Единица эволюции Вид Популяция
Факторы эволюции Наследственность, изменчивость, борьба за существование, естественный отбор Мутационная и комбинативная изменчивость, популяционные волны и дрейф генов, изоляция, естественный отбор
Движущий фактор Естественный отбор
Трактовка термина естественный отбор Выживание более приспособленных и гибель менее приспособленных форм Избирательное воспроизводство генотипов
Формы естественного отбора Движущий (и половой как его разновидность) Движущий, стабилизирующий, дизруптивный

Возникновение приспособлений. Каждое приспособление вырабатывается на основе наследственной изменчивости в процессе борьбы за существование и отбора в ряду поколений. Естественный отбор поддерживает только целесообразные приспособления, которые помогают организму выживать и оставлять потомство.
Приспособленность организмов к среде не абсолютна, а относительна, так как условия среды обитания могут изменяться. Доказательством этого служат многие факты. Например, рыбы прекрасно приспособлены к водной среде обитания, но все эти адаптации совершенно непригодны для других сред обитания. Ночные бабочки собирают нектар со светлых цветков, хорошо заметных ночью, но часто летят на огонь и гибнут.

Элементарные факторы эволюции - факторы, изменяющие частоту аллелей и генотипов в популяции (генетическую структуру популяции).

Выделяют несколько основных элементарных факторов эволюции:
мутационный процесс;
популяционные волны и дрейф генов;
изоляция;
естественный отбор.

Мутационная и комбинативная изменчивость.

Мутационный процесс приводит к возникновению новых аллелей (или генов) и их сочетаний в результате мутаций. В результате мутации возможен переход гена из одного аллельного состояния в другое (А→а) или изменение гена вообще (А→С). Мутационный процесс, в силу случайности мутаций, не обладает направленностью и без участия других факторов эволюции не может направлять изменение природной популяции. Он лишь поставляет элементарный эволюционный материал для естественного отбора. Рецессивные мутации в гетерозиготном состоянии составляют скрытый резерв изменчивости, который может быть использован естественным отбором при изменении условий существования.
Комбинативная изменчивость возникает в результате образования у потомков новых комбинаций уже существующих генов, унаследованных от родителей. Источниками комбинативной изменчивости являются перекрёст хромосом (рекомбинация), случайное расхождение гомологичных хромосом в мейозе, случайное сочетание гамет при оплодотворении.

Популяционные волны и дрейф генов.

Популяционные волны (волны жизни) - периодические и непериодические колебания численности популяции как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Причинами популяционных волн могут быть периодические изменения экологических факторов среды (сезонные колебания температуры, влажности и т. д.), непериодические изменения (природные катастрофы), заселение видом новых территорий (сопровождается резкой вспышкой численности).
В качестве эволюционного фактора популяционные волны выступают в малочисленных популяциях, где возможно проявление дрейфа генов. Дрейф генов - случайное ненаправленное изменение частот аллелей и генотипов в популяциях. В малых популяциях действие случайных процессов приводит к заметным последствиям. Если популяция мала по численности, то в результате случайных событий некоторые особи независимо от своей генетической конституции могут оставить или не оставить потомство, вследствие этого частоты некоторых аллелей могут резко меняться за одно или несколько поколений. Так, при резком сокращении численности популяции (например, вследствие сезонных колебаний, сокращения кормовых ресурсов, пожара и т. д.) среди оставшихся в живых немногочисленных особей могут быть редкие генотипы. Если в дальнейшем численность восстановится за счёт этих особей, то это приведёт к случайному изменению частот аллелей в генофонде популяции. Таким образом, популяционные волны являются поставщиком эволюционного материала.
Изоляция обусловлена возникновением разнообразных факторов, препятствующих свободному скрещиванию. Между образовавшимися популяциями прекращается обмен генетической информацией, в результате чего начальные различия генофондов этих популяций увеличиваются и закрепляются. Изолированные популяции могут подвергаться различным эволюционным изменениям, постепенно превращаться в разные виды.
Различают пространственную и биологическую изоляцию. Пространственная (географическая) изоляция связана с географическими препятствиями (водные преграды, горы, пустыни и др.), а для малоподвижных популяций и просто с большими расстояниями. Биологическая изоляция обусловлена невозможностью спаривания и оплодотворения (в связи с изменением сроков размножения, строения или других факторов, препятствующих скрещиванию), гибелью зигот (вследствие биохимических различий гамет), стерильностью потомства (в результате нарушения конъюгации хромосом при гаметогенезе).
Эволюционное значение изоляции состоит в том, что она закрепляет и усиливает генетические различия между популяциями.
Естественный отбор. Изменения частот генов и генотипов, вызванные рассмотренными выше факторами эволюции, носят случайный, ненаправленный характер. Направляющим фактором эволюции является естественный отбор.

Естественный отбор - процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными для популяции свойствами.

Отбор действует в популяциях, его объектами являются фенотипы отдельных особей. Однако отбор по фенотипам является отбором генотипов, так как потомкам передаются не признаки, а гены. В результате в популяции происходит увеличение относительного числа особей, обладающих определённым свойством или качеством. Таким образом, естественный отбор - это процесс дифференциального (выборочного) воспроизводства генотипов.
Действию отбора подвергаются не только свойства, повышающие вероятность оставления потомства, но и признаки, которые не имеют прямого отношения к воспроизводству. В ряде случаев отбор может быть направлен на создание взаимоприспособлений видов друг к другу (цветки растений и посещающие их насекомые). Также могут создаваться признаки, вредные для отдельной особи, но обеспечивающие выживание вида в целом (ужалившая пчела гибнет, но, нападая на врага, она сохраняет семью). В целом отбор играет творческую роль в природе, поскольку из ненаправленных наследственных изменений закрепляются те, которые могут привести к образованию новых групп особей, более совершенных в данных условиях существования.
Различают три основные формы естественного отбора: стабилизирующий, движущий и разрывающий (дизруптивный) (табл.).

Формы естественного отбора

Форма Характеристика Примеры
Стабилизирующий Направлен на сохранение мутаций, ведущих к меньшей изменчивости средней величины признака. Действует при относительно постоянных условиях окружающей среды, то есть пока сохраняются условия, повлёкшие образование того или иного признака или свойства. Сохранение у насекомоопыляемых растений размеров и формы цветка, так как цветки должны соответствовать размерам тела насекомого-опылителя. Сохранение реликтовых видов.
Движущий Направлен на сохранение мутаций, изменяющих среднюю величину признака. Возникает при изменении условий окружающей среды. Особи популяции имеют некоторые отличия по генотипу и фенотипу, и при длительном изменении внешней среды преимущество в жизнедеятельности и размножении может получить часть особей вида с некоторыми отклонениями от средней нормы. Вариационная кривая смещается в направлении приспособления к новым условиям существования. Возникновение у насекомых и грызунов устойчивости к ядохимикатам, у микроорганизмов - к антибиотикам. Потемнение окраски берёзовой пяденицы (бабочки) в развитых индустриальных районах Англии (индустриальный меланизм). В этих районах кора деревьев становится тёмной из-за исчезновения лишайников, чувствительных к загрязнению атмосферы, а тёмные бабочки менее заметны на стволах деревьев.
Разрывающий (дизруптивный) Направлен на сохранение мутаций, ведущих к наибольшему отклонению от средней величины признака. Разрывающий отбор проявляется в том случае, если условия среды изменяются так, что преимущество приобретают особи с крайними отклонениями от средней нормы. В результате разрывающего отбора формируется полиморфизм популяции, то есть наличие нескольких, различающихся по какому-либо признаку групп. При частых сильных ветрах на океанических островах сохраняются насекомые либо с хорошо развитыми крыльями, либо с рудиментарными.

Краткая история эволюции органического мира

Возраст Земли около 4,6 млрд лет. Жизнь на Земле возникла в океане более 3,5 млрд лет назад.
Краткая история развития органического мира представлена в таблице. Филогенез основных групп организмов отражен на рисунке.
Историю развития жизни на Земле изучают по ископаемым останкам организмов или следам их жизнедеятельности. Они встречаются в горных породах разного возраста.
Геохронологическая шкала истории Земли разделена на эры и периоды.

Геохронологическая шкала и история развития живых организмов

Эра, возраст (в млн лет) Период, продолжительность (в млн лет) Мир животных Мир растений Важнейшие ароморфозы
Кайнозойская, 62–70 Антропоген, 1,5 Современный животный мир. Эволюция и господство человека Современный растительный мир Интенсивное развитие коры головного мозга; прямохождение
Неоген, 23,0 Палеоген, 41±2 Доминируют млекопитающие, птицы, насекомые. Появляются первые приматы (лемуры, долгопяты), позднее парапитеки и дриопитеки. Исчезают многие группы пресмыкающихся, головоногих моллюсков Широко распространяются цветковые растения, особенно травянистые; сокращается флора голосеменных
Мезозойская, 240 Мел, 70 Преобладают костистые рыбы, первоптицы, мелкие млекопитающие; появляются и распространяются плацентарные млекопитающие и современные птицы; вымирают гигантские пресмыкающиеся Появляются и начинают доминировать покрытосеменные; сокращаются папоротники и голосеменные Возникновение цветка и плода. Появление матки
Юра, 60 Господствуют гигантские пресмыкающиеся, костистые рыбы, насекомые, головоногие моллюски; появляется археоптерикс; вымирают древние хрящевые рыбы Господствуют современные голосеменные; вымирают древние голосеменные
Триас, 35±5 Преобладают земноводные, головоногие моллюски, травоядные и хищные пресмыкающиеся; появляются костистые рыбы, яйцекладущие и сумчатые млекопитающие Преобладают древние голосеменные; появляются современные голосеменные; вымирают семенные папоротники Появление четырёхкамерного сердца; полное разделение артериального и венозного кровотока; появление теплокровности; появление молочных желёз
Палеозойская, 570
Пермь, 50±10 Господствуют морские беспозвоночные, акулы; быстро развиваются пресмыкающиеся и насекомые; возникают зверозубые и травоядные пресмыкающиеся; вымирают стегоцефалы и трилобиты Богатая флора семенных и травянистых папоротников; появляются древние голосеменные; вымирают древовидные хвощи, плауны и папоротники Образование пыльцевой трубки и семени
Карбон, 65±10 Доминируют земноводные, моллюски, акулы, двоякодышащие рыбы; появляются и быстро развиваются крылатые формы насекомых, пауки, скорпионы; возникают первые пресмыкающиеся; заметно уменьшаются трилобиты и стегоцефалы Обилие древовидных папоротникообразных, образующих «каменноугольные леса»; возникают семенные папоротники; исчезают псилофиты Появление внутреннего оплодотворения; появление плотных оболочек яйца; ороговение кожи
Девон, 55 Преобладают панцирные, моллюски, трилобиты, кораллы; появляются кистепёрые, двоякодышащие и лучепёрые рыбы, стегоцефалы Богатая флора псилофитов; появляются мхи, папоротниковидные, грибы Расчленение тела растений на органы; преобразование плавников в наземные конечности; появление органов воздушного дыхания
Силур, 35 Богатая фауна трилобитов, моллюсков, ракообразных, кораллов; появляются панцирные рыбы, пер вые наземные беспозвоночные (многоножки, скорпионы, бескрылые насекомые) Обилие водорослей; растения выходят на сушу - появляются псилофиты Дифференцировка тела растений на ткани; разделение тела животных на отделы; образование челюстей и поясов конечностей у позвоночных
Ордовик, 55±10 Кембрий, 80±20 Преобладают губки, кишечнополостные, черви, иглокожие, трилобиты; появляются бесчелюстные позвоночные (щитковые), моллюски Процветание всех отделов водорослей
Протерозойская, 2600 Широко распространены простейшие; появляются все типы беспозвоночных, иглокожих; появляются первичные хордовые - подтип Бесчерепные Широко распространены сине-зелёные и зелёные водоросли, бактерии; появляются красные водоросли Появление двусторонней симметрии
Архейская, 3500 Возникновение жизни: прокариоты (бактерии, сине-зелёные водоросли), эукариоты (простейшие), примитивные много-клеточные Появление фотосинтеза; появление аэробного дыхания; появление эукариотических клеток; появление полового процесса; появление многоклеточности