Презентації та публікації

Дві третини поверхні Землі вкриває вода. Саме у ній в ході еволюції зародилося життя, що через мільйони і мільйони років прийняло ті форми, які ми спостерігаємо тепер.

Результатом дії рушійних сил еволюції є відносна пристосованість видів до умов навколишнього середовища. У поняття «пристосованість» входять забарвлення, форма тіла, поведінка, особливості фізіологічних і біохімічних процесів і т. д.

Одним з найяскравіших прикладів пристосованості є захисне забарвлення, що робить тварину схожою з навколишніми предметами. Деякі тварини можуть змінювати забарвлення тіла під колір місцевості, наприклад хамелеони і восьминоги. Різновид захисного забарвлення — розчленовуюче, як у тигра і зебри. 

Якщо групи організмів адаптуються до схожих умов середовища, у них виникають риси, які мають поверхневу подібність. Розвиток схожих комплексів ознак у групах різного еволюційного походження називається конвергенцією (конвергентною еволюцією). 

Боротьба за існування, природний добір і ізоляція призводять до дивергенції (дивергентної еволюції) — розбіжності ознак організмів порівняно з початковою предковою формою. Еволюція, в результаті якої з однієї форми предка виникає безліч різноманітних форм, що займають різні місця існування, називається адаптивною радіацією.

Макроеволюція — еволюційні перетворення надвидового масштабу, що відбуваються на великих територіях протягом тривалих періодів часу, в результаті яких створюються великі систематичні групи — роди, родини, ряди. Макроеволюція відбувається на основі мікроеволюційних процесів. 

Мікроеволюція – це сукупність еволюційних процесів, які відбуваються в популяціях одного виду.

Шведський природодослідник К. Лінней (1707—1778) увійшов в історію науки як творець класифікації рослинного і тваринного світу. Лінней вважав усі живі організми є постійними і незмінними, створеними Творцем.

Французький зоолог Ж. Б. Ламарк (1744—1829), в 1809 р. запропонував теорію еволюції, яка побудована на двох головних передумовах: внутрішнє прагнення організмів до самовдосконалення, закладене Творцем, і успадкування набутих ознак. Учений вважав, що вся різноманітність видів на Землі з’явилася завдяки тому, що Творцем були створені найпростіші одноклітинні організми і задана їх подальша градація (розвиток шляхом ускладнення). Пристосування видів до навколишніх умов є результатом діяльності або бездіяльності органів. 

В основі виникнення нового виду, за Ламарком, лежать такі механізми: під впливом зовнішнього середовища відбуваються корисні для організму зміни; ці зміни успадковуються нащадками; діяльність або бездіяльність органів прискорює процес видоутворення; у складноорганізованих тварин вплив зовнішнього середовища опосередковується нервовою системою. 

Еволюційна теорія англійського ученого Ч. Дарвіна (1809—1882) має основні положення:

1. Умови зовнішнього середовища викликають зміну організмів, але ці зміни (модифікації) не успадковуються і не відіграють важливої ролі в еволюції.

2. Випадкові, ненаправлені зміни в окремих особин (мутації) можуть передаватися по спадку, якщо вони відбуваються в статевих клітинах. Саме такі зміни важливі для еволюції.

3. Усі успадковані зміни відносні, тобто в одних умовах вони можуть бути корисними, в інших — шкідливими або нейтральними. Якщо в даних умовах вони виявляються корисними, то організми з такими змінами виживають і дають потомство.

Головні рушійні сили еволюції: боротьба за існування; природний добір на основі спадкової мінливості.

Основні чинники еволюції: спадкова мінливість; природний добір; ізоляція; популяційні хвилі; дрейф генів. 

Природний добір — процес, у результаті якого найбільш пристосовані організми виживають і розмножуються, а менш пристосовані — гинуть і не залишають потомства. Природний добір — це єдиний чинник еволюції, що здійснює направлену зміну генотипного складу популяцій. Виділяють три типи добору — направлений, стабілізувальний і дизруптивний (розриваючий).

Направлений, або рушійний, добір викликає однонаправлені зміни генетичного складу популяції. Він спостерігається в тих випадках, коли популяція пристосовується до нового середовища. Стабілізувальний добір не сприяє еволюційним змінам і з покоління в покоління підтримує фенотипну стабільність популяції. Якщо популяція добре пристосована до стабільного середовища, то добір зводиться до елімінації мутантних особин і особин, які відхиляються від норми.

Пристосованість видів, вироблена добором, не може бути абсолютною, вона завжди відносна і корисна в тих умовах середовища, в яких відбувався природний добір. Форма тіла, органи дихання та інші особливості риб доцільні лише за умов життя у воді і зовсім не придатні при наземному існуванні так само і для інших організмів.

Пристосування ніколи не буває абсолютно досконалим. Так, отрутних змій поїдають їжаки, мангусти, деякі птахи. Відносність доцільності обумовлена і тим, що саме середовище змінюється (рельєф, клімат, склад фауни і флори тощо), тому адаптації, вироблені раніше в одних умовах існування, втрачають своє значення в інших.

Існує декілька теорій походження життя на Землі. Найбільш поширені з них стверджують, що життя:

• було створене Богом (креаціонізм);

• виникло з неживої речовини (теорія довільного зародження);

• існувало завжди (теорія стаціонарного стану);

• занесене на нашу планету ззовні (теорія панспермії);

• з’явилося в результаті фізичних і хімічних процесів на Землі (теорія біохімічної еволюції).

Прихильники креаціонізму уявляють створення світу одноразовим актом, який не піддається спостереженню. У кожної релігії є своє уявлення про те, як і коли саме Бог створив життя.

Теорія довільного зародження життя бере початок від гіпотези Арістотеля, згідно з якою певні частини речовини містять «активний початок», який за відповідних умов може створити живий організм. У 1862 р. Л. Пастер довів, що бактерії розповсюджуються повітрям, і якщо повітря, яке потрапляє в колби з пастеризованим бульйоном, позбавлене їх, то бактерій в бульйоні не буде. Пастер довів справедливість теорії біогенезу (живе походить тільки від живого) і остаточно спростував теорію спонтанності в зародженні життя. 

У 1924 р. О. І. Опарін, а в 1929 р. Дж. Холдейн висловили думку, що атмосфера первинної Землі була не такою, як тепер. Головними її особливостями були відновний характер і відсутність вільного кисню. 

У цих умовах під дією могутніх електричних зарядів і сонячного проміння в атмосфері з аміаку, метану і води могли утворитися прості органічні сполуки.

У 1953 р. С. Міллер провів ряд експериментів, у яких відтворив умови первісної Землі. Йому вдалося довести можливість отриманняз амоніаку, метану, сірководню, вуглекислого газу і води величезного набору різних органічних сполук: вуглеводнів, сечовини, карбонових кислот, вуглеводів, амінокислот, альдегідів, пуринів і піримідинів. Наступним кроком стало утворення великих полімерів з малих органічних мономерів. Стабільність полімерних молекул зростає при збільшенні їх довжини, оскільки вони здатні скручуватися в глобули або інші, ще стійкіші структури. Серед полімерів у первісному океані Землі з’явилися білки, нуклеїнові кислоти, ліпіди, полісахариди й інші речовини.

Природно припустити, що всередині коацерватних крапель якісь речовини вступали в хімічні реакції. Такий хід подій, на думку О. І. Опаріна, призводив до ускла­днення коацерватів, поки у них не з’явилася здатність до самоподвоєння. З цієї миті, очевидно, можна говорити про виникнення примітивного гетеро­трофного організму, що самовідтворюється, поживним середовищем для якого служили органічні речовини «первинного бульйону».