Первая попытка построить целостную концепцию развития органического мира была предпринята французским естествоиспытателем Ж. Б. Ламарком. В своем труде «Философия зоологии» Ламарк обобщил все биологические знания начала XIX в. Им были разработаны основы естественной систематики животных и впервые обоснована целостная теория эволюции органического мира, поступательного исторического развития растений и животных.
В основу эволюционной теории Ламарком было положено представление о развитии, постепенном и медленном, от простого к сложному, с учетом роли внешней среды в преобразовании организмов. Ламарк считал, что первые самозародившиеся организмы дали начало всему многообразию существующих ныне органических форм. К этому времени в науке уже достаточно прочно утвердилось представление о «лестнице живых существ» как последовательном ряде независимых, неизменных, созданных Творцом форм. Он видел в градации этих форм отражение истории жизни, реального процесса развития одних форм из других. Развитие от простейших до самых совершенных организмов -- главное содержание истории органического мира. Человек -- тоже часть этой истории, он развился из обезьян.
Главной причиной эволюции Ламарк считал присущее живой природе изначальное (заложенное Творцом) стремление к усложнению и самосовершенствованию своей организации. Оно проявляется во врожденной способности каждого индивида к усложнению организма. Вторым фактором эволюции он называл влияние внешней среды: пока она не изменяется, виды постоянны, как только она становится иной, виды также начинают меняться. При этом Ламарк на более высоком уровне по сравнению с предшественниками разработал проблему неограниченной изменчивости живых форм под влиянием условий существования: питания, климата, особенностей почвы, влаги, температуры и т.д. .
Исходя из уровня организации живых существ, Ламарк выделял две формы изменчивости:
- 1) прямую -- непосредственную изменчивость растений и низ ших животных под влиянием условий внешней среды;
- 2) косвенную -- изменчивость высших животных, которые имеют развитую нервную систему, воспринимающую воздействие условий существования и вырабатывающую привычки, средства самосохранения и защиты.
Показав происхождение изменчивости, Ламарк проанализировал второй фактор эволюции -- наследственность. Он отмечал, что индивидуальные изменения, если они повторяются в ряде поколений, при размножении передаются по наследству потомкам и становятся признаками вида. При этом, если одни органы животных развиваются, то другие, не вовлеченные в процесс изменений, атрофируются. Так, например, в результате упражнений у жирафа появилась длинная шея, ведь предки жирафа, питаясь листьями деревьев, тянулись за ними и в каждом поколении шея и ноги росли. Тем самым Ламарк высказал предположение, что изменения, которые растения и животные приобретают в течение жизни, наследственно закрепляются и передаются по наследству потомкам. При этом потомство продолжает развиваться в том же направлении, и один вид превращается в другой.
Ламарк полагал, что историческое развитие организмов имеет не случайный, а закономерный характер и происходит в направлении постепенного и неуклонного совершенствования, повышения общего уровня организации. Кроме того, он подробно проанализировал предпосылки эволюции и сформулировал главные направления эволюционного процесса и причины эволюции. Он также разработал проблему изменчивости видов под влиянием естественных причин, показал значение времени и условий внешней среды в эволюции, которую рассматривал как проявление общего закона развития природы. Заслугой Ламарка является и то, что он первым предложил генеалогическую классификацию животных, построенную на принципах родственности организмов, а не только их сходства.
Сущность теории Ламарка заключается в том, что животные и растения не всегда были такими, какими мы их видим теперь. Он доказал, что они развивались в силу естественных законов природы, следуя эволюции всего органического мира. Для ламаркизма характерны два основных методологических признака:
- · телеологизм как присущее организмам стремление к совершенствованию;
- · организмоцентризм -- признание организма в качестве элементарной единицы эволюции, прямо приспосабливающегося к изменению внешних условий и передающего эти изменения по наследству .
С точки зрения современной науки эти положения принципиально неверны, они опровергаются фактами и законами генетики. К тому же доказательства причин изменяемости видов, приводимые Ламарком, не были достаточно убедительными. Поэтому теория Ламарка не получила признания у современников. Но она не была и опровергнута, ее лишь забыли на некоторое время, чтобы вновь вернуться к ее идеям во второй половине XIX в., положив их в основу всех антидарвинистских концепций.
Идея постепенного и непрерывного изменения всех видов растений и животных высказывалась многими учеными задолго до Дарвина. Поэтому само понятие эволюции -- процесса длительных, постепенных, медленных изменений, в конечном итоге приводящих к коренным, качественным изменениям -- возникновению новых организмов, структур, форм и видов, проникло в науку еще в конце XVIII в. Однако именно Дарвин создал совершенно новое учение о живой природе, обобщив отдельные эволюционные идеи в одну стройную теорию эволюции. Опираясь на огромный фактический материал и практику селекционной работы по выведению новых сортов растений и пород животных, он сформулировал основные положения своей теории, которые изложил в книге «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859).
Дарвин пришел к выводу, что в природе любой вид животных и растений стремится к размножению в геометрической прогрессии. В то же время число взрослых особей каждого вида остается относительно постоянным. Так, самка трески мечет семь миллионов икринок, из которых выживает лишь 2%. Следовательно, в природе происходит борьба за существование, в результате которой накапливаются признаки, полезные для организма и вида в целом, а также образуются новые виды и разновидности. Остальные организмы гибнут в неблагоприятных условиях среды. Таким образом, борьба за существование -- это совокупность многообразных, сложных взаимоотношений, существующих между организмами и условиями среды .
Первым звеном эволюции по Ч.Дарвину выступает изменчивость (изменение и превращение организмов под действием внешней среды), которая является неотъемлемым свойством живого. Вследствие изменчивости признаков и свойств даже в потомстве одной пары родителей почти никогда не встречается одинаковых особей. Чем тщательнее и глубже изучается природа, тем больше формируется убеждение во всеобщем универсальном характере изменчивости. В природе нельзя обнаружить два совершенно одинаковых, тождественных организма. При благоприятных условиях эти различия могут не оказывать заметного влияния на развитие организмов, но при неблагоприятных каждое мельчайшее различие может стать решающим в том, останется ли этот организм в живых и даст потомство или же погибнет.
Дарвин различал два вида изменчивости: наследственную (неопределенную) и ненаследственную (определенную).
Под определенной (групповой) изменчивостью понимается сходное изменение всех особей потомства в одном направлении вследствие влияния определенных условий (изменение роста в зависимости от количества и качества пищи, изменение толщины кожи и густоты шерстяного покрова при изменении климата и т.д.).
Под неопределенной (индивидуальной) изменчивостью понимается появление разнообразных незначительных отличий у особей одного и того же вида, которыми одна особь отличается от других. В дальнейшем «неопределенные» изменения стали называть мутациями, а «определенные» -- модификациями .
Идущая в разл. направлениях у особей одного вида, находящихся в сходных условиях. Дарвин считал ее основным материалом для эволюции.
Геологический словарь: в 2-х томах. - М.: Недра . Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др. . 1978 .
Смотреть что такое "ИЗМЕНЧИВОСТЬ НЕОПРЕДЕЛЕННАЯ" в других словарях:
Форма изменчивости, под которой Ч. Дарвин (1859) понимал появление разнообразных отличий у особей одного и того же вида, сорта, породы, которыми, существуя в сходных условиях, одна особь отличается от др. Например, из семян одной коробочки… … Экологический словарь
Изменчивость - * зменлівасць * variability or variation 1. Существование организмов в различных формах и вариантах, которые не могут быть описаны такими различиями, как возраст, пол, роль в жизненном цикле, одномоментное разнообразие генотипов и фенотипов (всех … Генетика. Энциклопедический словарь
- (также эволюционизм и эволюционистика) система идей и концепций в биологии, утверждающих историческое прогрессивное развитие биосферы Земли, составляющих её биогеоценозов, а также отдельных таксонов и видов, которое может быть вписано в… … Википедия
Эволюционное учение (также эволюционизм и эволюционистика) система идей и концепций в биологии, утверждающих историческое прогрессивное развитие биосферы Земли, составляющих ее биогеоценозов, а также отдельных таксонов и видов, которое может быть … Википедия
Эволюционное учение (также эволюционизм и эволюционистика) система идей и концепций в биологии, утверждающих историческое прогрессивное развитие биосферы Земли, составляющих ее биогеоценозов, а также отдельных таксонов и видов, которое может быть … Википедия
Берет начало в античных философских системах, идеи которых, в свою очередь, коренились в космологических мифах. Толчком к признанию эволюции научным сообществом стала публикация книги Чарльза Дарвина «Происхождение видов путём естественного… … Википедия
- (France, Frankreich). Расположение, границы, пространство. С севера Ф. омывает Немецкое море и Ла Манш, с запада Атлантический океан, с юго востока Средиземное море; на северо востоке она граничит с Бельгией, Люксембургом и Германией, на востоке… …
I (France, Frankreich). Расположение, границы, пространство. С севера Ф. омывает Немецкое море и Ла Манш, с запада Атлантический океан, с юго востока Средиземное море; на северо востоке она граничит с Бельгией, Люксембургом и Германией, на… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Жанры обиходно-разговорной речи - представлены речевыми жанрами (Р. ж.) (см. Речевой жанр), являющимися основным средством организации обиходно разговорной речи (О. р. р.) – сложного коммуникативного феномена, чаще всего характеризующегося спонтанностью, неофициальностью,… … Стилистический энциклопедический словарь русского языка
Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их. 1) Различают изменчивость ненаследственную, наследственную и комбинативную. 2) Наследственную изменчивость ещё называют генотипической. 3) Ненаследственная изменчивость связана с изменением генотипа. 4) Пределы генотипической изменчивости называют нормой реакции, которая контролируется генотипом. 5) Ч.Дарвин назвал наследственную изменчивость неопределенной.
Ответ
1. Различают ненаследственную и наследственную изменчивость. Комбинативная изменчивость – разновидность наследственной.
3. Ненаследственная изменчивость не связана с изменением генотипа.
4. Нормой реакции называют пределы модификационной (ненаследственной) изменчивости.
Что лежит в основе комбинативной изменчивости организмов? Ответ поясните.
Ответ
Комбинативная изменчивость возникает при перекомбинации (перемешивании) генов отца и матери. Источники:
1. Кроссинговер при мейозе (гомологичные хромосомы тесно сближаются и меняются участками).
2. Независимое расхождение хромосом при мейозе.
3. Случайное слияние гамет при оплодотворении.
Какой вид изменчивости проявляется у растений в результате их подкормки?
Ответ
Под действием условий окружающей среды возникает модификационная (ненаследственная) изменчивость.
В чем проявляется значение мутаций для эволюции органического мира? Укажите не менее трех значений.
Ответ
1) Мутации содают наследственное разнообразие популяции.
2) Мутации
являются материалом для естественного отбора.
3) Редкие рецессивные мутации являются скрытым резервом изменчивости.
Почему мутации повышают эффективность действия естественного отбора?
Ответ
Мутации создают наследственное разнообразие, естественный отбор может выбрать из них наиболее приспособленных. Если все будут одинаковыми, то выбрать наиболее приспособленного будет невозможно.
Объясните, в чем заключается сходство и различие мутационной и комбинативной изменчивости.
Ответ
Сходство: мутационная и комбинативная изменчивость относятся к наследственной изменчивости. Различие: мутации – это возникновение новых последовательностей ДНК, а комбинации – это перекомбинации старых.
Окраска шерсти зайца-беляка изменяется в течение года: зимой заяц белый, а летом серый. Объясните, какой вид изменчивости наблюдается у животного и чем определяется проявление данного признака.
Чем характеризуется явление полиплоидии?
Ответ
Кратным увеличением количества хромосом. У животных это обычно приводит к смерти, а у растений – к росту биомассы.
Почему соматические мутации не передаются по наследству при половом размножении?
Ответ
В половом размножении участвуют половые клетки, а соматические мутации происходят в соматических клетках.
С какими структурами связана цитоплазматическая наследственность листьев томата?
Ответ
С пластидами и митохондриями, поскольку в них есть свои молекулы ДНК.
Приведите три примера модификационной изменчивости.
Ответ
А) Отправим 100 человек на юг. Все они загорят.
Б) Заставим поднимать гантели 100 человек. Степень развития мускулатуры будет различной в зависимости от частоты и интенсивности тренировок.
В) Посадим растения из одного корня в разных условиях, например, на унавоженном огороде и на каменистой почве в горах. Растения вырастут разного размера в пределах нормы реакции.
Представьте, что вам необходимо исследовать какую-либо изменчивость. Какие эксперименты необходимо провести, чтобы определить, мутационная она или модификационная?
Ответ
Поместим потомство (лучше однояйцевых близнецов или потомство от вегетативного размножения) в разные условия и посмотрим на проявление признака. Мутация в разных условиях среды проявится одинаково, модификация - по-разному.
Вопросы внутри параграфа: Какое свойство живых организмов называют изменчивостью?
Изменчивость – это способность организмов приобретать в процессе своего индивидуального развития новые признаки.
Стр. 127. Вопросы и задания после §
1. Что называют изменчивостью? Чем характеризуется ненаследственная изменчивость?
Изменчивость – это всеобщее свойство живого, выражающееся в способности организма существовать в различных формах (вариантах). Ненаследственная изменчивость не связана с генетическим материалом, изменения признаков затрагивает лишь фенотип и не передается следующим поколениям. Изменчивость подобного рода отражает изменения фенотипа под действием разнообразных факторов среды. Примерами ненаследственной изменчивостью могут быть загар у человека, прибавка в весе, высокий урожай на плодородной почве и пр.
2. Почему ненаследственную изменчивость Дарвин назвал определенной?
Дарвин в своей книге «Происхождение видов» называл ненаследственную изменчивость определенной, так как организмы изменяются в строго определенном направлении – под влиянием фактора внешней среды.
3. Какую изменчивость называют наследственной?
Изменчивость организмов, обусловленную изменениями в генетическом материале. различают мутационную и комбинативную наследственную изменчивость.
4. Что называют мутацией?
Мутации – это внезапные ненаправленные стойкие изменения генетического материала (структуры гена, числа и последовательности расположения генов в хромосоме, количества хромосом).
5. В результате чего может возникнуть мутация?
Мутации вызывают мутагены. Мутагены разделены на три группы:
Биологические мутагены (вирусы, бактерии, грибки)
Химические мутагены (химические вещества: растворители, кислоты, щелочи, ПАВ, БАД, нефть и пр.)
Физические мутагены (излучение, температура, давление и пр.)
6. Какие виды мутаций по характеру повреждения генотипа вам известны?
1) Генные мутации – точковые мутации затрагивают структуру гена, вследствие чего нарушается последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК. Это сама большая группа мутаций
2) Хромосомные мутации – мутации связанные с изменением структуры хромосом. Структура хромосомы изменяется при нарушении порядка расположения в ней генов:
Делеция участка хромосомы
Дупликация участка
Инверсия участка
Транслокация
3) Геномные мутации – мутации, связанные с изменением количества хромосом в геноме организма (увеличение или уменьшение).
7. Как генные мутации могут отразиться на жизнеспособности организма?
В результате генных мутаций образуются новые белки. Даже один измененный может оказать большое влияние на жизнеспособность организма. Если новый белок, появившийся при участии мутантного гена, будет сильно отличаться по своей структуре и свойствам от первоначального, организм может погибнуть.
8. Что служит основой комбинативной изменчивостью?
Это возникновение новых комбинаций в процессе мейоза и оплодотворения, а также передача генетического материала из клетки в клетку, например, при конъюгации простейших. Половое размножение обеспечивает значительное генотипическое разнообразие, и следовательно, изменчивость организмов. Братья и сестры похожи на родителей, и в тоже время каждый индивидуален, имеет свои неповторимые черты. Это объясняется тем, что родительские гены комбинировались во всевозможных сочетаниях дважды: в процессе мейоза и в результате сияния гамет. Определить какие комбинации появятся в потомстве невозможно.
9. Объясните, какую роль играет наследственная изменчивость в природе.
Наследственная изменчивость – это движущая сила эволюции, которая приводит к разнообразиям генотипов в природе. Например, расхождение признаков, – основа эволюционного процесса. Любой вид состоит из большого числа популяций, отличающихся по целому ряду признаков. Но и популяция не бывает однородной: в силу мутационной изменчивости в ней есть особи более и менее приспособленные к условиям существования. В популяциях постоянно накапливаются рецессивные, не проявляющиеся фенотипически мутации. При изменении условий существования начинается расхождение признаков. Это заключается в том, что особи с крайними проявлениями какого-либо признака будут преимущественно выживать или вымирать, не оставляя потомства. Та группа особей, которая наилучшим образом приспособлена к новым условиям, будет активно размножаться, передавая полезные наследственные признаки из поколения в поколение. Наименее приспособленные особи быстро вымрут, а особи с промежуточным значением признака будут постепенно вытесняться более приспособленными. Таким образом, возникают новые подвиды и виды.
Вопросы экологии, эволюционной теории, популяционной биологии и других наук часто затрагивают понятие изменчивости (как определенной, так и неопределенной). для понимания их способности приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды. Эти принципы лежат в основе современной селекции и молекулярной биологии. Попробуем разобраться, что означают эти понятия.
Виды изменчивости
Эти понятия также называются ненаследственной и наследственной изменчивостью. В чем отличие определенной и неопределенной изменчивости? Первая возникает в группе особей как ответ на внешние факторы. Регулируется она величиной нормы реакции. В качестве примера можно вспомнить спячку медведя, густоту шерсти собаки, длину стебля одуванчика. Если изменить условия окружающей среды, то эти признаки могут не проявиться. Так, если искусственно создать изобилие пищи и теплую температуру круглогодично, то медведь не проспит зиму. Собака, обитающая зимой внутри дома, будет иметь куда меньше подшерстка, чем цепной дворовой пес. При постоянной стрижке газона одуванчик вырастет с меньшей длиной стебля, что позволит ему сформировать цветонос и избежать срезки. Конечно, такие признаки не наследуются генетически.
Наследственная изменчивость возникает как внутри группы особей и наследуется через поколения. При этом не все мутации являются полезными. Большая их часть становится бесполезной или вредной. Только некоторые изменения будут поддержаны естественным отбором. Такое свойство является основой эволюции, так как позволяет организму приспособиться к изменению в окружающей среде, приобрести качества, способствующие выживанию. Остановимся на данном типе поподробнее.
История изучения неопределенной изменчивости
При упоминании факторов, влияющих на происхождение видов, нельзя не упомянуть автора одноименной книги и теории эволюции Чарльза Дарвина. Конечно, на сегодняшний момент данная теория доработана и получила название синтетической. Однако описание основных понятий и принцип остались неизменными.
По Дарвину неопределенная изменчивость - это "бесконечно разнообразные незначительные особенности, которыми отличаются особи того же вида и которые невозможно объяснить унаследованием их от одного из родителей или от более отдаленных предков". Он также говорил и о прямом и косвенном влиянии условий существования на формирование живого организма, о корреляции признаков. При этом понятия гена еще не существовало, и причины появления данных особенностей были этому ученому не ясны. Сейчас известно, что наследование имеет генетическую природу, и мутации возникают в ДНК постоянно.
Как работает этот механизм?
При репликации ДНК постоянно возникают ошибки. В норме они должны удаляться иммунной системой или системой клеточного апаптоза (программируемой смерти). В случае несрабатывания этих систем данная клетка может сохраниться и создать свои копии. Если организм одноклеточный или изменения затронули половые клетки, данный дефект будет унаследован и передан в другие поколения. Это создает многообразие популяции и гарантирует выживание вида и эволюцию в целом.
Типы мутаций
Значение
Определение: что такое неопределенная изменчивость в биологии
Подытожив вышесказанное, резюмируем, что же означает данное понятие в науке. Неопределенная изменчивость в биологии - это понятие, синонимичное мутациям. Она носит наследственный характер (в отличие от определенной), при этом незначительные изменения в геноме в первом поколении накапливаются и усиливаются в последующих. Данный тип изменчивости также связан с изменениями факторов окружающей среды, но не в виде адаптаций, а опосредованно. Таким образом она помогает приспособиться не определенному организму, а таксону в целом.
Примеры неопределенной изменчивости
Ранее в статье обсуждались частные примеры мутаций, помогающих адаптироваться к окружающей среде. Рассмотрим несколько обширных типов такой изменчивости в природе:
Подводя итог
Данный тип изменчивости не гарантирует выживание организма, но обеспечивает выживание вида в постоянно изменяющихся условиях среды. Неопределенная изменчивость необходима для человека в качестве инструмента селекционной работы. Она способствует естественному и искусственному происхождению новых таксонов. Вот почему неопределенная изменчивость представляет основу эволюции.