Концепции возникновения живой материи и эволюция живых систем

          Однако действительная суть этой концепции заключается вовсе не в романтических межпланетных странствиях "зародышей жизни", а в том, что жизнь как таковая просто является одним из фундаментальных свойств материи, и вопрос о "происхождении жизни" стоит в том же ряду, что и, например, вопрос о "происхождении гравитации". Легко видеть, что из двух исходных положений концепции панспермии - вечность жизни и повсеместность ее распространения - проверяемым является лишь второе.

          Однако все попытки обнаружить живые существа (или их ископаемые остатки) вне Земли, и прежде всего - в составе метеоритного вещества, так и не дали положительного результата. Неоднократно появлявшиеся сообщения о находках следов жизни на метеоритах основаны или на ошибочной интерпретации некоторых бактериоподобных неорганических включений, или на загрязнении "небесных камней" земными микроорганизмами. Метеоритное вещество оказалось достаточно богатым органикой, однако вся она, как уже было сказано, не обладает хоральной чистотой; это последнее обстоятельство - весьма сильный довод против принципиальной возможности существования "межзвездной жизни". Таким образом, по крайней мере положение, касающееся повсеместности распространения жизни во Вселенной, не нашло подтверждения. Это заставляет сделать грустный вывод, что панспермия, так же как и абиогенез, не дает удовлетворительного ответа на вопрос о возникновении жизни на Земле.

5. Концепции биологической эволюции. Теория биологической эволюции: современный взгляд

         Общепризнанно, что исторически первой концепцией биологической эволюции является концепция Ламарка.

При построении своей концепции он исходил из следующих постулатов.

      Все живые организмы обладают способностью изменяться.

      Все изменения, приобретенные в процессе жизнедеятельности передаются последующим поколениям.

      В результате накопления все новых св-в происходит переход от одного вида к другому так что соотношение видов относительно.

         При этом Ламарк полагал, что причины производящие изменение нового свойства, могут быть самыми разнообразными. Могут представлять собой внешние факторы, вызываться имениями среды, образа жизни (напр. Тренировки).

         Вторая концепция получила название – номогенез  (номоз-закон, Генезис-происхождение). Согласно этой концепции, всем живым системам присуща закономерность, т.е. происходящее движение живых существ от простого к сложному. Указанные концепции сравнительно быстро обнаружили свою ограниченность. Было установлено, что св-ва приобретенные в процессе индивидуальной жизнедеятельности, не передаются. Исследуемое направленное на психические закономерности усложнения, показывают, что такой закономерности нет.

                Подлинную эволюцию совершенствования в биологической концепции Дарвина.

              3 постулата:     

      изменчивость

      наследственность

      отбор

         Т.к. идее отбора Дарвин придавал особое значение, концепция её получила название селектогенез. Указанные постулаты явились результатом обобщения громадного массива опытных данных. Не случайно поэтому, они не вызывали возражений со стороны сообщества биологов ученых. Несомненно с ними были согласны и любители рыбалки, натуралисты. Эта концепция сумела объяснить громадное множество явлений, связанных с эволюцией живых систем. Её авторитет неуклонно возрастал, что и привело многих биологов к мысли, что концепция Дарвина способна объяснить все происходящеё в живой природе. Однако постепенно стали накапливаться факты, которые не могли объяснить эту концепцию. Так в первой половине XX в. Северцов А.Н., обобщая труды Дарвина, его учеников, показал, что биологический прогресс согласно Дарвину, означает:

      Количественный рост особей какого-либо вида.

      Расширение ареола обитания.

      Увеличение таксономических единиц или разновидности в рамках того или иного вида.

         Можно подчеркнуть, что как показал Северцов, этого можно добиться 2-мя противоположными процессами:

      Биологический прогресс может осуществиться путем усложнения живых систем.

      Путем упрощения организации жизни.

         Дарвиновская концепция не в состоянии обосновать идею о том, что в основе биологической прогрессии лежит процесс усложнения живых систем. Хотя сам Дарвин исходил именно из этого. Если мы допустили, что прогресс, биологической эволюции основан на других принципах, тогда происхождение высших животных и человека доказать невозможно практически. Она вторая ограниченная концепция Дарвина. Связь с его пониманием наследственности. Причины порожд. наследуем. изменения, сам Дарвин утверждал, что эти причины могут быть разнообразными и вызываться изменениями среды,  воздействием физическими, химическими факторами; эти изменения могут возникать спонтанно - это он называл “неопределенная наследственность”.

          Пытались объяснить передачу свойств родительских пар потомков, он использовал понятие ПАНГЕН и полагал, что наше органы живых с-м, различных тканей создают свои модели, т.е.  пангены. Они затем транспортируются в половые клетки и определяют становление тканей и органов. Разумеется, что впоследствии ученым не удалось обнаружить эти пангены. Таким образом, вопрос о причинах, порождающих наследуемые свойства остался открытым.

          В лабораторных условиях путем воздействия на живые организмы сильными десоргентами, радиоактивными излучениями, рентгеновскими излучениями вызывают наследуемые  изменения, но живые организмы находятся в естественных условиях, а в этих условиях, как космические излучения так и радиоактивные излучения, многократно слабее лабораторных.. Спустя сравнительно большой период у носителей информации происходит энтропийные процессы. Рост антропологических пропорций время  существования этих систем. Но т.к. рост энтропии означает переход от порядка к хаосу. Но возникшие изменения носят случайный характер, т.к. не существует направленности в этих изменениях. В последствии было показано, что в живых системах возникают такие свойства, изменения, которые резко снижают функционирование живых систем, и их способность приспосабливаться к условиям обитания.

         В связи с этим возникает концепция …….. эволюции.

         Сторонники этой концепции не учитывали роли отбора в процессе биологической эволюции. Но именно отбор выбраковывает те живые системы которые обладают этими отрицательными свойствами. В связи с тем, что выявленная ограниченность Дарвинской концепции были предприняты попытки разработать 4-ю концепцию биологической эволюции и она была разработана, получив название синтетическая концепция, т.к. объединила в себе достижения концепций Дарвина, и учения о естественном отборе, и результаты полученные в результате развития генетики.

Теория Дарвина – Уоллеса в 20-м веке была значительно расширена и разработана в свете современных данных генетики (которая во времена Дарвина еще не существовала), палеонтологии, молекулярной биологии, экологии, этологии (науки о поведении животных) и получила название неодарвинизма или синтетической теории эволюции.

Новая, синтетическая теория эволюции представляет собой синтез основных эволюционных идей Дарвина, прежде всего, идеи естественного отбора, с новыми результатами биологических исследований в области наследственности и изменчивости. Современная теория эволюции имеет следующие особенности:

        она ясно выделяет элементарную структуру, с которой начинается эволюция – это популяция;

        выделяет элементарное явление (процесс) эволюции – устойчивое изменение генотипа популяции;

        шире и глубже истолковывает факторы и движущие силы эволюции;

        четко разграничивает микроэволюцию и макроэволюцию (впервые эти термины были введены в 1927 г. Ю.А. Филипченко, а дальнейшее уточнение и развитие получили в трудах выдающегося биолога-генетика Н.В. Тимофеева-Ресовского).

Микроэволюция – это совокупность эволюционных изменений, происходящих в генофондах популяций за сравнительно небольшой период времени и приводящих к образованию новых видов.

Макроэволюция  связана с эволюционными преобразованиями за длительный исторический период, которые приводят к возникновению надвидовых форм организации живого.

Изменения, изучаемые в рамках микроэволюции, доступны непосредственному наблюдению, тогда как макроэволюция происходит на протяжении длительного периода, и ее процесс может быть только реконструирован, мысленно воссоздан. Как микро- так и макроэволюция происходят, в конечном итоге, под влиянием изменений в окружающей среде.Подтверждения теории эволюции. Сведения, подтверждающие современные представления об эволюции, являются результатами исследований в различных областях науки, из которыми важнейшими являются: палеонтология, биогеография, морфология, сравнительная эмбриология, молекулярная биология, систематика, селекция растений и животных.

Важнейшими  аргументами в пользу эволюционной теории является так называемая палеонтологическая летопись, т.е. обнаруживаемые ископаемые формы живых организмов и биогенетический закон Геккеля («онтогенез повторяет филогенез»).

Основные законы эволюции. Многочисленные исследования, проведенные в рамках вышеупомянутых наук, позволили сформулировать следующие основные законы эволюции.

1.      Скорость эволюции в разные периоды неодинакова и характеризуется тенденцией ускорения[*].  В настоящее время она протекает быстро, и это отмечается появлением новых форм и вымиранием многих старых.

2.      Эволюция различных организмов происходит с разной скоростью.

3.      Новые виды образуются не из наиболее высокоразвитых и специализированных форм, а из относительно простых, неспециализированных форм.

4.      Эволюция не всегда идет от простого к сложному. Существуют примеры «регрессивной» эволюции, когда сложная форма давала начало более простым (некоторые группы организмов, например, бактерии, сохранились только благодаря упрощению своей организации).

5.      Эволюция затрагивает популяции, а не отдельные особи и происходит в результате мутаций, естественного отбора и дрейфа генов.

Последнее весьма важно для понимания различия между дарвиновской теории эволюции и современной теорией (неодарвинизмом).

Основные факторы эволюции. Современная теория эволюции, обобщая данные многочисленных биологических исследований,  позволила сформулировать основные факторы и движущие силы эволюции.

1.   Первым важнейшим фактором эволюции является мутационный процесс, который исходит из признания факта, что основную массу эволюционного материала составляют различные формы мутаций, т.е. изменений наследственных свойств организмов, возникающих естественным путем или вызываемых искусственно.

2.   Второй важнейший фактор – популяционные волны, часто называемые «волнами жизни». Они определяют количественные флуктуации (отклонения от среднего значения) численности организмов в популяции, а также области ее обитания (ареала).

3.  
Третьим основным фактором эволюции признается обособленность группы организмов.

К перечисленным основным факторам эволюции добавляют такие как частота смены поколений в популяции, темпы и характер мутационных процессов и др. Важно помнить, что все перечисленные факторы выступают не изолированно, а во взаимосвязи и взаимодействии друг с другом.  Все эти факторы являются необходимыми, однако, сами по себе они не объясняют механизма эволюционного процесса и его движущей силы. Движущая сила эволюции заключается в действии естественного отбора, который является результатом взаимодействия популяций и окружающей среды. Результатом же самого естественного отбора является устранение от размножения (элиминация) отдельных организмов, популяций, видов и других уровней организации живых систем. (Следует иметь в виду, что трактовка естественного отбора как процесса выживания сильнейших, наиболее приспособленных некорректна, так как, с одной стороны, в ряде случаев бессмысленно говорить о большей или меньшей приспособленности, с другой – даже при явно меньшей степени приспособленности, допускается возможность размножения).

Формы естественного отбора. Естественный отбор в процессе эволюции принимает различные формы. Можно выделить три основных формы: стабилизирующий отбор, движущий отбор и дизруптивный отбор.

Стабилизирующий отбор - форма естественного отбора, направленная на поддержание и повышение устойчивости реализации в популяции среднего, ранее сложившегося признака или свойства. При стабилизирующем отборе преимущество в размножении получают особи со средним выражением признака (по образному выражению, это  «выживание заурядностей»). Эта форма отбора как бы охраняет и усиливает новый признак, устраняя от размножения все особи, фенотипически заметно уклоняющиеся в ту или другую сторону от сложившейся нормы.

Упомянутое ранее биохимическое единство жизни на Земле - это один из результатов стабилизирующего отбора. Действительно, аминокислотный состав низших позвоночных и человека почти один и тот же. Биохимические основы жизни оказались надежными для воспроизведения организмов независимо от уровня их организации.