Процессы жизнедеятельности, эволюция живой природы как биологическая форма движения материи

     Неопределенная  индивидуальная изменчивость – это  проявление разнообразных незначительных отличий у особей одного и того же вида, сорта, породы, которыми, существуя  в сходных условиях, одна особь  отличается от других. Действительно, в повседневной жизни мы часто  наблюдаем сходство в  отдельных  чертах у себя и своих родителей, у домашних животных и их потомков. Многочисленны подобные примеры  и в растительном мире. Так, из семени одной коробочки вырастают нетождественные  строения, хотя они и развиваются  в сходных условиях. Характер изменчивости определяется в данной ситуации не столько условиями среды, сколько наследственными особенностями организма, его состояния. Таким образом, всем живым организмам присуща индивидуальная наследственная изменчивость. Вследствие этого наблюдается естественное неравенство организмов. Другими словами – особи не тождественны друг другу.

     Наследственная  изменчивость – это любые проявления неопределенности, стохастичности (случайности). Они составляют естественное содержание всех процессов микромира, но имеют место и на макроуровне. Изменчивость лежит в основе функционирования всех механизмов нашего мира на любом уровне организации.

     Следующим этапом после изменчивости является наследственность – свойство родителей  передавать свои признаки потомкам, следующему поколению. Это свойство не абсолютно: дети никогда не бывают точными копиями  родителей, но кошка приносит на свет всегда только котят, а из семян пшеницы  вырастает только пшеница. В процессе размножения от поколения к поколению  передаются не признаки, а код наследственной информации, определяющий лишь возможность  развития будущих признаков в  определенном диапазоне. Наследуется не признак, а норма реакции развивающейся особи на действие внешней среды.

     Уже в 19 веке ученые начали понимать, что  передачу признаков по наследству осуществляют какие-то частицы, имеющиеся в клетках, которые потом получили название генов. Установлено, что возможность  возникновения всех наследственных признаков организма – от простейших клеток до человека – «записана», закодирована в виде последовательности нуклеотидов ДНК, передающейся от клетки к клетке из поколения в поколение с момента возникновения жизни на земле. Именно наследственность, наличие генетической программы в виде ДНК обеспечивает смену поколений, не прерывающуюся уже не менее 3,8 миллиарда лет. Генетические программы в этом процессе изменялись, усложнялись, но никогда не возникали из ничего. Наследственность и ее противоположность изменчивость – два необходимых условия жизни.

     Таким образом, наследственность – это  свойство организмов обеспечивать преемственность  признаков и свойств между  поколениями, а также определять характер развития организма в специфических  условиях внешней среды.

     Связь между наследственностью и изменчивостью  состоит в том, что оба эти  явления выражают различные стороны  преемственности в процессе воспроизведения, именно сходства и несходства потомков с исходными формами (причем под исходными формами подразумеваются не только родительские, так как в наследовании может проявиться и сходство не с родителями, а с более или менее далекими предками).

     Сходство  выражает устойчивость органических форм в ряду поколений, а несходство –  их способность к преобразованию. Так как всякое сходство познается  только путем оценки различий, то есть несходств, то и законы наследственности познаются через изучение закономерностей  в процессах изменчивости, то есть путем анализа форм изменчивости и роли этих процессов в нарушении  сходства между родителями и их потомками.

     Законы  наследственности, с одной стороны, выражают повторение, то есть изменчивость форм в ряду поколений, а с другой – выражают и закономерности в  передаче изменений, то есть различий, от родителей потомкам.

     Естественный  отбор – единственный направленный эволюционный фактор, необходимый процесс, который управляет изменениями  и контролирует их.

     В основе дарвиновской теории лежит факт весьма интенсивного размножения организмов. Если бы для размножения не было преград, то увеличение численности любого вида живых существ шло бы в геометрической прогрессии. Это означает, что и медленно размножающиеся организмы очень быстро заняли бы поверхность земного шара. Но этому размножению противостоят многочисленные препятствия, приводящие к огромной смертности, в особенности среди личинок и молоди. Эта смертность, как правило, возрастает с увеличением численности, но это не означает, что размножение приводит к настоящему перенаселению, характеризуемому недостатком жизненных средств. Во многих случаях смертность определяется врагами и паразитами, размножающимися параллельно увеличению численности тех организмов, которые служат им пищей.

     Таким образом, не только при наличии перенаселения, но и без него размножению любого вида организмов противостоят всевозможные препятствия. Таковыми являются:

     -неблагоприятные влияния физических факторов;

     -истребление врагами паразитами;

     -болезни и голод.

     Организм  встречает в этих факторах сопротивление  не только увеличению своей численности, но и своему существованию. Только путем преодоления этого сопротивления данный вид может сохранить для себя и своего потомства место в фауне и флоре данной территории.

     Эту форму активности организма в  обеспечении своей жизни и  жизни своего потомства Ч.Дарвин назвал борьбой за существование. Здесь  идет речь об активности организмов, направленной на поддержание своей жизни и  оставлении потомства. Она выражается в конкуренции и пассивных  формах соревнования. Дарвиновское понимание  «борьбы за существование» охватывает разнообразные формы взаимодействия между организмом и окружающей его  средой, следовательно, в понимание  борьбы входят различные формы сотрудничества. Борьба за существование означает все  формы проявления активности данного  вида организмов, направленные на поддержание жизни своего потомства.

     Дарвин  выделил три основные формы борьбы за существование:

     -межвидовая;

     -внутривидовая;

     -борьба с неблагоприятными условиями среды.

     Примеры межвидовой борьбы многочисленны. С  экологической точки зрения, она  представлена хищниками, паразитами и  конкуренцией. И волки и лисы охотятся за зайцами. Между волками и зайцами, а также между лисами и зайцами  идет напряженная борьба за существование. Отсутствие добычи обрекает хищников на голод и гибель. В то же время  между хищниками – волками  и лисами – тоже существует конкуренция за пищу. Это означает, что они непосредственно вступают в борьбу друг с другом, но успех одного, означает неуспех другого. Травоядные животные смогут выжить и оставить потомство только в том случае, если они сумеют избежать хищников и будут обеспечены пищей. Но растительностью питаются разные виды млекопитающихся, а кроме того, - насекомые и моллюски: что досталось одному, не досталось другому. Существование трав, в свою очередь, зависит не только от поедания их животными, но и от других условий: опыления цветков, конкуренции с другими растениями за свет, влагу и т.д. Беспрепятственное размножение микроорганизмов сдерживают, помимо других факторов, антибиотики, выделяемые грибами, и фитонциды, образуемые земными растениями. К межвидовой борьбе относится и взаимодействие организмов в форме паразитизма, при которой организм хозяина становится менее конкурентоспособным.

     Внутривидовая борьба означает конкуренцию между  особями одного вида, у которых  потребность в пище, территории и  других условиях существования одинаковая. Ч.Дарвин считал внутривидовую борьбу самой напряженной. Поэтому в  процессе эволюции у популяций выработались различные приспособления, снижающие  остроту конкуренции:

     -разметка границ;

     -угрожающие позы.

     Борьба  с неблагоприятными условиями среды  оказывает огромное влияние на выживаемость организмов. Много растений гибнет во время холодных малоснежных зим. В сильные морозы увеличивается  смертность и среди животных, обитающих  в почве: кротов, дождевых червей. При недостатке растворенного в воде кислорода гибнет рыба. Семена растений нередко заносятся ветром в неблагоприятные места обитания и не прорастают. Выживают лишь наиболее приспособленные к данным условиям особи. Они образуют новую популяцию, что в целом способствует выживанию вида. В борьбе за существование выживают и оставляют потомство индивиды, обладающие таким комплексом признаков и свойств, которые позволяют наиболее успешно конкурировать с другими.

     В природе происходят процессы избирательного уничтожения одних особей и избирательного выживания других – явление, названное  Ч.Дарвиным естественным отбором.

     Особи, успешно противостоящие неблагоприятным  факторами лучше использующие ресурсы  внешней среды, с большей вероятностью могут оставить потомство. Это процесс, действующий на протяжении десятков и сотен поколений, - главная движущая сила эволюции.

     Различают три главные формы отбора:

     -движущий;

     -стабилизирующий;

     -деструктивный.

     При движущем, или центробежном, отборе большую вероятность оставить потомство  имеют особи, изменившиеся по каким-нибудь признакам по сравнению со средней  для данного вида нормой. Отбирается один тип отклонения от нормы. Так  появляются на свет более устойчивые к антибиотикам бактерии, более быстрые  зайцы, засухо- и морозоустойчивые растения. Это путь возникновения новых  видов, лучше приспособившихся к  условиям внешней среды, чем виды-родители.

     Стабилизирующий, или центростремительный, естественный отбор сохраняет в популяции  среднее значение признаков (норму) и не пропускает в следующее поколение  наиболее отклонившихся от этой нормы  особей. Это путь сохранения видов  неизменными.

     При деструктивном, или разрывающемся, отборе отбирается не один, а несколько признаков отклонения от нормы. Это путь дробления предкового видана дочерние группировки, каждая из которых может стать новым видом. При этом единый прежде вид распадается на группировки (расы, формы), отличающиеся морфологически, по времени размножения или по предпочитаемой пище. Человек применяет деструктивный отбор, выводя мясные и молочные породы рогатого скота, верховых и тяжелоупряжных лошадей, разные породы собак и сорта культурных растений.

     Выделяют  еще семейный, или групповой, отбор, когда преимущество в размножении  получают не отдельные особи, а вся  группа в целом. Так возникают  приспособительные черты группового поведения муравейника, пчелиной семьи, табуна копытных иди стаи обезьян.

     Естественный  отбор создает приспособляемость  видов к условиям внешней среды. Но отбор бывает не только естественным, но и искусственным. Искусственный отбор – это способ, с помощью которого наряду с гибридизацией человек создал и создает высокопродуктивные породы животных, сорта культурных растений. Темпы эволюции, управляемой человеком, гораздо быстрее, чем в природе. Это объясняется тем, что искусственный отбор гораздо эффективнее естественного: человек сохраняет только те организмы, которые ему нужны, а природе большинство полезных мутаций лишь несколько увеличивает вероятность выживания и размножения.

     Термин  искусственный отбор не отождествляется  с естественным. Высшие формы искусственного отбора явно отличны от естественного. Человек выбирает подходящие ему особи для размножения. При естественном отборе факторы среды уничтожают менее приспособленные особи и устраняют их от размножения. Принцип действия как будто прямо противоположный: в первом случае сохраняются положительные особи, во втором – уничтожаются отрицательные. Однако примитивные формы искусственного отбора в этом отношении приближаются к естественному: первобытный человек не производил подбора пар, а просто уничтожал менее ценных животных. 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

     В результате проделанной работы, мне  удалось многое узнать и понять из того, что называется механизмами  эволюции, как происходит изменение  организации материи, как и почему возникает новое качество, что  является двигателем процесса самоорганизации.

     Масштабы  деятельности живых организмов поистине грандиозны. О них свидетельствуют  тысячеметровые толщи известняка, огромные залежи каменного угля, мощные биогенные  породы т.п. Живые организмы способны усваивать из среды обитания различные  химические элементы: железо (железобактерии), кальций (многие моллюски и т.п), кремний (водоросли и т.д), йод (губки), ванадий (асцидии) и др. Именно живое вещество определило состав атмосферы, осадочных пород, почвы, гидросферы.